Tema 5: Citoesquelet (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Girona (UdG)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Citologia i Histologia
Año del apunte 2014
Páginas 7
Fecha de subida 03/02/2015
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

Citologia i Histologia Animal TEMA 5: CITOESQUELET: Filaments d’actina Comprèn xarxa tridimensional de filaments proteics En procariotes  mini citoesquelet (gairebé inexistent) En eucariotes  molt desenvolupat Estructura dinàmica Funcions: 1.
2.
3.
4.
5.
6.
Manteniment de la estructura/forma cel·lular Moviment cel·lular  migració cèl·lules Contracció muscular Moviment d’orgànuls Segregació cromosòmica  moviment cromosomes (divisió cel·lular  mitosi) Separació del citoplasma  citocinesi a la mitosi Elements:    Microtúbuls Filaments d’actina o microfilaments Filaments intermedis Proteïnes diferents i estructures diferents.
Propietats mecàniques, posició en el citoplasma, funció diferent.
Associació amb altres proteïnes  per fer la funció Moviment cel·lular: Implicats microtúbuls (MT) i filaments d’actina (FA) Microtúbuls  implicats en el moviment dels orgànuls per dins de la cèl·lula (moviment vesícules) MT FA Estructures dinàmiques  s’associen a proteïnes motores  confereixen la capacitat de moviment FA  participen en moviment de les vesícules  proteïna motora, es mou la vesícula a través del filament.
Contracció muscular! Filaments intermedis (FI)  no implicats directament Actina Monomèrica (1 unitat) Filaments (per unitats d’actina) Monòmers s’agrupen En totes les cèl·lules. Distribuïts per tot el citoplasma, però concentrada sota la membrana plasmàtica Escorça cel·lular 1 Citologia i Histologia Animal FA  estructures polars  extrem filament diferent de l’altra Extrem +  capacitat “polimerització” alta Extrem -  “despolimerització” Actina globular Procés reversible i dinàmic FA Proteïnes associades als FA que afavoreixen un o altre procés MIOSINA  contracció Miosina Miosina (unitat) També formant part de filaments de miosina Contracció  lliscament dels filaments d’actina sobre els filaments de miosina, però mai escurçant filaments 2 tipus de filaments musculars: Llis Estriat Cardíac SARCÒMERS (unitats contràctils) Esquelètic Organització de filaments d’actina i miosina (estriacions) Cèl·lules musculars estriades TEIXIT MUSCULAR ESTRIAT SARCÒMER Tropomiosina Damunt del filament d’actina: Troponina Disc Z (complexos proteics) A  zona on es superposen Cicles repetitius 2 Citologia i Histologia Animal El cap de la miosina es modifica (amb hidròlisi d’ATP) i està enganxat a l’actina  llisca El canvi de longitud dels sarcòmers ve donat per un estímul nerviós.
En el múscul estriat  estímul nerviós  canvi de potencial de membrana Obertura dels canals de Ca  en el reticle sarcoplasmàtic Ca2+ passa al citoplasma Reticle sarcoplasmàtic  magatzem de calci  cèl·lules musculars El calci (citosol) s’uneix a la tropomina i produeix un canvi conformacional en la tropomiosina.
S’alliberen els llocs d’unió de la miosina Tropomiosina  sense calci  al voltant FA i evita que els caps de FM s’uneixin a l’actina.
Amb Ca2+  unió miosina i actina Relaxació  quan el Ca2+ torna cap a l’interior, perquè deixa de rebre l’estímul nerviós MUSCULATURA LLISA  no hi ha tropomina Ca2+ activa una quinasa  Fosforilació (adició fòsfor) Les miosines fosforilades són capaces de ajuntar-se amb l’actina.
Desplaçament cel·lular  dependents de FA Cèl·lula es mou  emet prolongació citoplasmàtica  EMERIPODI  unió focal transitòria nova  estira la membrana plasmàtica Adhesió d’un costat i des-adhesió de l’altra Con de creixement de l’axó  va creixent en la direcció adient  quan arriba al punt  connexions necessàries.
TEIXIT MUSCULAR LLIS  control involuntari Fibres múscul llis  fibres afusades i allargades S’organitzen en feixos que poden estar envoltats de teixit connectiu Làmina basal (membrana cel·lular de filtre selectiu) On s’uneix cadascuna de les fibres Filaments d’actina i ramillets de miosina  provoques el moviment del múscul Quan es contrau  la fibra muscular es contrau Punts on s’acumula FA  cossos densos 3 Citologia i Histologia Animal Unions d’ancoratge: Unions focals  FA amb elements de la matriu Unions cèl·lula-matriu  transmissió: força contracció en el teixit  múscul es mou en conjunt Desmodesmes  cèl·lula-cèl·lula per filaments intermedis (desmina) Aguantar tensions  degudes a les contraccions Unions GAP (connexions)  Ca2+ Hi poden passar petites molècules  molècula petita important per la contracció (Ca2+) Contracció múscul llis  hi ha d’haver-hi un canvi de conformació de la miosina (no té tropomina, ni de tropomiosina) Ca2+ activa Calmodulina (enzim) activa quinasa  activa miosina  canvi conformacional Com es controla? (increments de Ca2+) + lent Llis  sota control nerviós autònom Estímul hormonal Moviment involuntari Entra Ca2+  provocarà contracció Múscul llis multiunitari unitari 1. Múscul llis multiunitari - Fibres pràcticament no tenen GAP, totes innervades per sistema nerviós autònom Llocs on s’hagi de controlar molt la contracció Exemple: pupil·les, arteries importants Contracció de cada una de les fibres 2. Múscul llis unitari    Es contrau tot ell a la vegada Fibres connectades per unions GAP Algunes cèl·lules tenen ritme de contracció propi  MARCAPÀS  passen el ritme de contracció a les veïnes La pressió de la sang també provoca contracció 4 Citologia i Histologia Animal Identificació i localització:   Intestí prim  muscular llis circular Artèries  petits nivells de calci pot mantenir un cert to muscular -  longitudinal Glàndula prostàtica Venes  manté el volum dels vasos Iris de l’ull  control dilatació i contracció de la pupil·la - Múscul llis multiunitari  control molt fi del sistema nerviós autònom TEIXIT MUSCULAR ESTRIAT Aparell contràctil  organització en Sarcòmers (FA i FM) col·locats en tàndem citoplasma fibres musculars Miofibril·la cèl·lules molt especialitzades en contracció/dilatació Túbuls T a nivell de línia Z (cardíaques) a nivell de bandes A-I (esquelètiques) Ca2+ passa per les miofibril·les a través dels túbuls T  entra pels sàculs del reticle sarcoplasmàtic i passen a l’interior Fibres esquelètiques  2 entrades de túbuls T per cada sarcòmer  control + ràpid En les cèl·lules cardíaques invaginacions T molt més profundes  reticle sarcoplasmàtic associat als túbuls T és menys regular Contracció muscular estriat: - Estímul nerviós produeix canvis de potencial de membrana Túbuls T propaguen els canvis i provoquen l’obertura dels canals de calci en el reticle sarcoplasmàtic adjacent El Ca genera un canvi conformacional a la tropomina que separa la tropomiosina del filament d’actina La miosina pot interaccionar amb l’actina TEIXIT MUSCULAR CARDÍAC  fibres mononuclears i més curtes que l’esquelètic - Contracció involuntària respon de forma ràpida i contundent Activitat durant tota la vida 5 Citologia i Histologia Animal Nuclis al centre de les fibres Cèl·lules que s’uneixen entre elles  estructura fibrosa  entre les fibres hi ha Eritròcits Teixit molt vascularitzada  necessita molt oxigen Zones entre cèl·lula i cèl·lula  discos intercalars  on s’acumulen unions intracel·lulars    Desmosomes  interconnectats per desmines Unions GAP Unions adherents  filaments d’actina Més coherència de contracció (les miofibril·les) Entre miofibril·la i miofibril·la  sàculs reticle sarcoplasmàtic. Mitocòndries (ATP) Elevat contingut de mitocòndries i mioglobina Obtenció d’ATP (metabolisme aeròbic) Cardioconnector - Nòdul sinoauricular - Nòdul auriculoventricular - Fascicle de Hiss - Red de Purkinge Les fibres musculars cardíaques tenen un ritme de contracció propi (generen potencials d’acció) Les del nòdul sinoauricular són més ràpides i actuen com a marcapàs Fibres musculars cardíaques  fibres musculars cardíaques especialitzades en la conducció: - Miofibril·les: poques i desorganitzades No túbuls T TEIXIT MUSCULAR ESQUELETIC Glucòlisi anaeròbica Format per fibres roges i fibres blanques: 1. Fibres roges  intensa activitat oxidativa NADH-TR (enzims oxidatives) Isoforma ATPasa menys activa (miosina agafa l’ATP + a poc a poc)  contracció + lenta En llocs on es necessita una força de contracció sostinguda (exemple: control de la postura) 2. Fibres blanques  ATPasa de l’isoforma de la miosina és més alta Contracció més ràpida 6 Citologia i Histologia Animal ROGES BLANQUES Molta mioglobina Poca mioglobina Molts mitocondris, crestes grans No tants mitocondris Utilitzen lípids, carbohidrats i proteïnes  obtenció ATP Carbohidrats  obtenció ATP Enzims oxidatius mitocondrials predomina Cicle de Krebs (1 glucosa  30 ATPs) Predomina glucòlisi anaeròbica (1 glucosa  2 ATP)  lactat Molt capil·laritats Dipòsit de glicogen Es fatiguen menys Es fatiguen més ATPasa miosina menys activa ATPasa miosina més activa Més lentes Més ràpides  Unitat motora  una fibra nerviosa pot innervar varies fibres musculars  Plaques motores  la terminal axònica està dividida en unitats sinàptiques  Nervi motor eferent  de la medul·la al múscul (dóna la informació)  Nervi sensitiu aferent  nervi “exterior” que recull una sensació i envia la informació al cervell Exemple: nervi de la punta d’un dit que sent el dolor i arriba al cervell per donar la informació del dolor Fus muscular  òrgan sensitiu propioreceptor 7 ...