¡Descarga Biocel (2on parcial) y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity!
11. Endosomes
[…]
1.2.4 Endosomes mediada per caveolina
Es realitza a la membrana plasmàtica de tots els tipus cel·lulars i és poc conegut el seu funcionament.
En aquest cas, la proteïna implicada en el revestiment proteic és la caveolina, que forma CAVEOLES. La caveolina es una proteïna integral monotópica (es troba a la membrana interna) i tendeix a acumular-se als microdominis lipídics (colesterol, lípids saturats, proteïnes transmembranals delimitants) i és aquí on es dona la endocitosis. A més, en aquest cas d’endocitosi, el revestiment no es perd (vs clatrina) ja que es tracta d’una proteïna de membrana i s’acumulen als endosomes F 0 E 0CAVEOSOMES (endosomes que reben les vesícules de caveolina)
Dels caveosomes no es té clar el que passa, hi ha tres possibilitats:
- Fusionar-se amb endosomes perifèrics
- Fusionar-se amb altres endosomes
- Realitzar transcitosi (migració d’una part de la membrana d’una cèl·lula a una altra part en cèl·lules polaritzades, que tenen diferents dominis de membrana)
Activació: l’entrada de proteïnes de càrrega específiques que son detectades pels receptors, també poden entrar altres proteïnes inespecífiques.
PROCÈS MÉS LENT (VS CLATRINA)
2. Lisosomes
Punt final de la ruta de degradació i degraden tot tipus de biomolècules. Contenen molts enzims (hidrolases àcides) que degraden cada tipus de molècules. Aquestes hidrolases àcides són capaces de degradar les molècules, però en canvi no poden danyar l’interior de la membrana del lisosoma F 0 E 0a causa de la GLUCOSILACIÓ dels lípids i les proteïnes (el glicocàlix intern que fa de protecció).
A l’interior dels lisosomes, hi ha un pH àcid (5) a diferencia del pH extern que es neutre. Això fa que les hidrolases àcides només funcionin al seu interior, i que si s’escapen, no quedaran actives. Aquesta acidificació, ve produïda per les BOMBES DE PROTONS, que van ficant protons dins el lisosoma. Si només funcionessin les bombes, es crearia un potencial de membrana intern (PERQUÈ NO VOLEM UN POTENCIAL DE MEMBRANA INTERN?). Per evitar-ho, funcionen els canals de Cl -^ , que deixen passar Cl-^ a favor de gradient elèctric per equilibrar les càrregues (SI S’EQUILIBREN LES CÀRREGUES, NO ES PERD L’ACIDESA?)
Són exclusius de les cèl·lules animals (en cèl·lules vegetals el seu homòleg es el vacúol). Dependrà de la funció de la cèl·lula que hi hagi més o menys endocitosi (més o menys digestió) i per tant més o menys lisosomes.
Tenen mides i formes variables
2.1 Obtenció del material de digestió
Si ve de fora F 0 E 0HETEROFÀGIA (Pot servir per: fagocitosi de organismes malignes / fagocitosi de cèl·lules velles / degradació de proteïnes extracel·lulars)
Si ve de dins F 0 E 0AUTOFÀGIA (Pot servir per: Renovació d’orgànuls / Degradació de auto productes que no AUTOFAGOSOMAs’han pogut expulsat / Degradació de segons quins orgànuls per ESPECIALITZAR la cèl·lula)
EXCEPCIÓ: Degradació de algunes proteïnes que porten el senyal KFERQ, que són detectades per receptors de la membrana dels lisosomes. Les xaperones citosòliques les despleguen, són reconegudes per les proteïnes LGP96 de la membrana dels lisosomes i entren cap a dins, i son degradades (NO VAN A PROTEOSOMES COM GENERALMENT).
2.2 Malalties d’acumulació lisosomal (Autosòmiques
recessives)
- Malaltia de Hurler: Mutació del gen que codifica per la iduronidasa que degrada els Glucosaminoglucans F 0 E 0acumulació de glucosaminoglucans a la matriu extracel·lular F 0 E 0No es pot renovar la matriu i l’acumulació produeix degradació cel·lular (Nanisme, sordesa, rigidesa d’articulacions)
- (^) Malaltia de Tay-Sachs: Mutació del gen que codifica per la Hexosaminidasa que degrada gangliòsids (glucolípids polars) F 0 E 0acumulació de gangliòsids a les neurones F 0 E 0deteriorament mental i motor (nens sense to muscular)
- Malaltia de Gaucher: Mutació gen Glucocerebrosidasa que degrada cerebròsids (tenen un únic glúcid neutre) F 0 E 0acumulació de cerebròsids en melsa, fetge, ossos (lesions lleus F 0 E 0hipertrofia) o a les neurones (lesions greus F 0 E 0afecció del sistema nerviós)
- Malaltia de les Cèl·lules amb Inclusions: Mutació del gen que codifica per la N-acetilglucosamina fosfotransferasa F 0 E 0no s’afegeix la N-acetilglucosamina fosfat (M6P) a les hidrolases àcides F 0 E 0Les hidrolases àcides seran exocitades F 0 E 0 acumulació de molècules als lisosomes F 0 E 0Retard mental, hipertròfia de diferents òrgans.
2.3 El vacúol de les cèl·lules vegetals
El trobem en cèl·lules vegetals, fongs i llevats F 0 E 0molt grans, poden tenir un o més d’un depenent del tipus de cèl·lula
Tenen un pH àcid, ja que també compten amb bombes de protons
El que variarà serà bàsicament les proporcions de proteïnes (si tenen més proteïnes tindran una activitat més enzimàtica, de transport, etc.)
- Membrana mitocondrial externa: 50% lípids 50% proteïnes (com a la membrana plasmàtica) més gruixuda que la interna. La major part de les proteïnes són PORINES (canals no específics 5kDa en barril beta típics dels bacteris)
- Espai intermembranós: Semblant a la composició del citosol, on trobem la majoria dels enzims, relacionats sobretot amb la producció d’ATP. Hi ha regions on l’espai intermembranós desapareix, ja que són zones on la membrana mitocondrial externa i interna es toquen F 0 E 0PUNTS DE CONTACTE
- Membrana mitocondrial interna: és més prima, i té un 80% més de proteïnes que la externa i un 20% de lípids ja que es aquí on el mitocondri fa molts processos de producció de ATP. Aquesta membrana està PLEGADA, formant CRESTES. És molt impermeable, ja que es necessita crear-se un gradient per tal de formar-se l’ATP. La cardiolipina és un lípid que contribueix a la impermeabilitat de la membrana (representa un 20% del 20% dels lípids de la membrana)
Dos àcids fosfatídics [fosfoglicèrids (un glicerol de tres carbonis del qual penjaven dos àcids grassos i en el tercer carboni del glicerol hi havia el grup fosfat que unia el grup polar) sense grup polar] units per un altre glicerol. En unir es fosfatídics, redueix la seva mobilitat i per tant la membrana és menys permeable.
- Matriu mitocondrial: on hi ha la major part de les proteïnes que duen a terme processos de transcripció, respiració, etc.
2. Biogènesis dels mitocondris
Els mitocondris es formen a partir de mitocondris ja existents.
- Primer de tot ha d’haver un procés de creixement: F 0 E 0El DNA s’ha de replicar (no es dona a la fase S de la cèl·lula sinó que en qualsevol moment, és molt independent) per repartir còpies
F 0 E 0Sintetitzar proteïnes que van a la MMI
F 0 E 0Importar proteïnes que es sintetitzen fora del mitocondri
F 0 E 0Importar lípids a la membrana externa des de el RE (PROT. INTERCANVIADORES DE FOSFOLÍPIDS)
Tenen un model de partició de FISIÓ F 0 E 0les crestes entren en contacte i el mitocondri es separa.
Tenen un model de formació de FUSIÓ F 0 E 0dos mitocondris que entren en contacte es fusionen per formar un de sol.
2.1 Genoma mitocondrial i síntesi de proteïnes
La replicació del mitocondri no coincideix amb la replicació de DNA cel·lular.
És un DNA circular (sense histones) i hi ha diverses còpies del mateix genoma, que varia en mida segons les especies. En el cas dels mamífers, el genoma mitocondrial no té INTRONS (seqüències genètiques que no codifiquen i que s’eliminen en traduir el RNA missatger). F 0 E 0TOT CODIFICA
- ES CODIFIQUEN 37 GENS F 0 E 013 codifiquen per proteïnes F 0 E 022 per RNA de transferència F 0 E 02 per RNA ribosòmic
Però no hi ha suficient, i s’han d’importar diversos elements que es sintetitzen al citosol gràcies a que durant l’evolució, el nostre genoma ha anat incorporant DNA mitocondrial F 0 E 0ORGÀNUL SEMIAUTÒNOM
A més, el genoma mitocondrial no és universal, alguns codons (trios de bases) que codifiquen per alguna cosa determinada, varien.
2.1.1 Herència materna.
Com que l’origen dels mitocondris d’un organisme provenen de la cèl·lula sexual materna, sempre heretarem el genoma mitocondrial de la mare
Això ens pot ser útil per fer estudis forenses, ja que es poden fer arbres de família. A més és més fàcil d’establir parentesc ja que podem estar sempre segurs de la mare d’una persona, el genoma mitocondrial no pateix recombinacions i en definitiva és més fàcilment preservat i tractat
- Epilèpsia Mioclònica (MERRF): mutació que afecta el gen del tRNA. Això afecta la síntesis proteica i per tant la formació de ATP. (TEIXIT MUSCULAR I NERVIÓS)
- Neuropatia Òptica Hereditaria de Leber: mutació en gens que codifiquen pel COMPLEX 1 de la cadena d’electrons. Es veu afectada la síntesis d’ATP (NERVI ÒPTIC F 0 E 0PÈRDUA DE VISIÓ INDOLORA I A TRAVÉS DEL TEMPS)
- Encelopatia Mitocondrial: mutació que afecta a un gen de tRNA. La síntesis de proteïnes es veu afectada i per tant la formació d’ATP. (Es veu afectat el PARÈNQUIMA DEL CERVELL -regió funcional-)
2.2 Importació de proteïnes al citosol
Totes les proteïnes provenen del citosol i s’introdueixen de forma post-traduccional.
Com que la entrada de la proteïna és post-traduccional, ja no tenim l’empeny que es creaba amb la traducció, i per tant, haurem de gastar energia. Els complexos que fan possible això són:
- TOM: (membrana externa) 20/22, 40, 70
- TIM (membrana interna) 17/23, 22, 44
- SAM (membrana externa) No són translocadors
- OXA (membrana interna)
2.2.1 Proteïnes de la matriu mitocondrial
La proteïna es troba al citosol, plegada. Necessitarem xaperones 60 que la despleguin amb despesa d’energia, de manera que la seqüència senyal quedi exposada. El receptor d’aquesta senyal és un TOM 20/22 i l’ancora al TOM 40 (canal) que està associat a un TIM 23/17 que torna a ser un canal i que alhora està associat a un TIM 44 (O 40)?? que farà de MOTOR, ja que està unit a xaperones (que amb hidròlisis de ATP) que tiren de la proteïna un cop que la seqüència senyal entri F 0 E 0per fer entrar la seqüència senyal, necessitem un potencial de membrana (NEGATIU A L’INTERIOR) que fa que la senyal (POSITIVA) entri.
LA SEQUENCIA SENYAL ES ELIMINADA! PER LES PROTEASES DE PROCESAMENT DE LA MATRIU
** Aquí no hi ha receptor soluble ja que la translocació és post-traduccional i no tenim la presa de que entri només començar. En canvi al RE, necessitem que només començar, s’uneixi, ja que la traducció és el motor que fa que la proteïna entri
2.2.2 Proteïnes de la membrana mitocondrial interna
Tres vies:
- Via A): Proteïnes d’un sol pas
Mateix procés, però un cop la proteïna va passant pel TIM 23/17, mostra una seqüència hidrofòbica que es detectada pel canal i aquest l’ancora a la membrana. S’elimina la seq. senyal.
- Via B): Majoria de proteïnes multipas
Mateix procés, però un cop la proteïna ha entrat i ha estat tallada la seq. senyal, les xaperones la mantenen desplegada i reconeixen uns senyals interns que fa que les portin a les OXA, que per uns mecanisme desconegut la inserten a la membrana.
- Via C): Altres proteïnes multipas amb molts passos i que no tenen seq. N- terminal
En aquest cas el receptor és un TOM 22/70 no un TOM 20/22 i el TIM que participa es un TIM 22/54 no un TIM 23/17 i que de forma desconeguda, inserta la proteïna en la membrana. En aquest procés participen les TIM 9/ que és una mena de xaperona que permet que aquest mecanisme tingui lloc (MECANISME DESCONEGUT)
2.2.3 Proteïnes de l’espai intermembranós
La importació es normal, però quan la proteïna està passant pel canal del TIM 23/17, aquesta mostra una seqüencia hidrofòbica que fa que el TIM l’ancori. Per difusió la proteïna avança per la membrana interna de la membrana mitocondrial, i és llavors quan una PROTEASA que es troba a la MMI que reconeix unes seqüencies que fa que talli la proteïna de forma que questa quedi lliure a l’espai intermembranós
- Per tant la proteïna funcional és només una part de la proteïna sintetitzada (la part de la proteïna que queda ancorada serà degradada i l’extre, N-terminal que si ha aconseguit entrar a la matriu mitocondrial serà tallat per la MPP.
VIA B) La segueixen unes poques proteïnes que acaben a l’espai intermembranós però que no presenten cap seqüència hidrofòbica. Hauran de tenir una seqüència que serà reconeguda per un receptor desconegut i es queda directament a l’espai intermembranós.
2.2.4 Proteïnes de la membrana mitocondrial externa
- Proteïnes d’un sol pas: Les proteïnes es sintetitzen al citosol, es despleguen, són reconegudes per TOM 20/22, que les passen al TOM 40 que les entren i les passen al TIM. Llavors, apareix una seqüencia hidrofòbica que es reconeguda pel TOM i la proteïna s’ancora. La proteïna difon y la N-terminal no es talla ja que la MPP es troba només a la matriu mitocondrial.
- Proteïnes en forma de Barril F 0 6 2(purines): és una translocació normal, però el TOM no passa la proteïna al TIM, sinó que la passa directa i completament al espai intermembranós. Allà unes xaperones la mantenen desplegades i les porten fins al complexa SAM que va col·locant la proteïna en estructura de barril F 0 6 2.
2.3 Importació de lípids del reticle endoplasmàtiques.
Els mitocondris també necessiten importar lípids ja que no poden sintetitzar-los. Els treuen del reticle endoplasmàtic llis gràcies a les PROTEINES INTERCANVIADORES DE FOSFOLÍPIDS que actuen quan els dos orgànuls passen a prop.
Quan el mitocondri rep els fosfolípids del RE, hi ha flipases que passen els fosfolípids de la monocapa externa de la membrana externa del mitocondri a la monocapa interna de la membrana externa. També hi ha un mecanisme poc conegut que té lloc als punts de contacte on els fosfolípids passen de la monocapa interna de la membrana externa a la monocapa externa de la membrana interna del mitocondri.
També hi ha un mecanisme pel qual el mitocondri es capaç de sintetitzar fosfolípids a partir de estructures ja existents F 0 E 0CARDIOLIPINA
3. FUNCIONS DEL MITOCONDRI: RESPIRACIÓ CELULAR
És la funció principal, i es diu respiració cel·lular ja que es un procés on els elements s’oxiden per donar lloc a CO2, H2O i ATP.
Tant glúcids com àcids grassos entren en uns cicles anabòlics on s’aniran destruint i els electrons que sorgeixen d’aquesta destruccions s’uniran a unes molècules
- Els complexes I, II, III i IV podrien passar-se els electrons ja que son relativament mòbils, però seria molt lent
- Com més avança la cadena, més afinitat mostren els elements, ja que els electrons van perdent energia
Els complexos estan formats per diferents i molts GRUPS PROSTÈTICS que són els que permeten agafar i donar els electrons. Poden ser:
- CITOCROMS: estructura peptídica que porta ancorada un anell porfirínic (on al centre hi ha un Fe, que pot captar i cedir electrons d’un en un oxidant-se i reduint-se
- PROTEINES FERROSULFURADES: àtoms de ferro i sofre que poden captar i cedir electrons. Cada centre ferro-sulfurat només pot captar un electró cada vegada.
- UBIQUINONA: pot difondre per la membrana ja que és lipídica (és hidrofòbica). No s’oxida ni es redueix, sinó que capta 2 àtoms d’hidrogen que porten un protó i un electró.
https://www.youtube.com/watch?v=lQjyVSigbFQ
- ÀTOMS DE COURE: el centre de coure pot reduir-se i oxidar-se
Aquests complexes van patint una sèrie de canvis al·lostèrics (canvis conformacionals que només afecta a una de les seves regions) que fan que els hi permeti tenir una conformació amb molta afinitat pels electrons i una altra conformació que té baixa afinitat i els allibera.
¡¡¡NO SÓN BOMBES!!!
RESUM:
Els canvis conformacionals permeten als complexos pasar HEl citocrom C és un element perifèric, i no participa al transport de protons (no queda a banda i banda). Porta els é del III al IVUbiquinona F 0 E 0no és una proteína i no té grup prostétic, però agafa els hidrogens (electrons i protons). Agafa els é del complex I i els protons de la matriu. Després dona dos é al complex
III i allibera els protons.
NADH F 0 E 010 H+
FADH2 F 0 E 06 h+ (Complex II no transporta 4 H+ com el complex I)
Els oxidats donen é F 0 E 0é amb més energia, no es necessita tanta afinitat
Components de la cadena respiratòria
Els reduïts reben é F 0 E 0é amb menys energia, es necessita tanta afinitat
Amb el transport d’electrons, es crea un gradient electroquímic que el mitocondri utilitzarà per síntesis d’ATP, transport a través de la membrana interna i la producció de calor.
3.4 Síntesis d’ATP
A través de les bombes ATPases, de tipus ABC, que tenen diverses subunitats transmembranals. Les subunitats F 0 6 1(en realitat regula) i F 0 6 2són les encarregades de
captar ADP i P i crear ATP. Les subunitats F 0 6 7F 0 2 CF 0 2 0F 0 6 5F 0 2 0i F 0 6 4són l’eix on es troben F 0 6 1i F 0 6 2 (F1). A través de la membrana trobem c i a (F0) encarregades de captar H+
Aquesta bomba transforma energia mecànica en energia química.
3H+ F 0 E 01 ATP
1 sub. F 0 6 2F 0 E 01 ATP
1 cicle de la bomba F 0 E 09 H+ (3 sub. F 0 6 2) 3 ATP (100 ATP/s)
Càlcul de producció d’ATP
Per crear una molècula d’ATP, necessitem 3 H. Però, per crear ATP necessitem P, i cada molècula de P que entra al mitocondri necessita gastar un H+. Per tant, per cada molècula d’ATP necessitarà com a mínim 4 H+.
Si un NADH (amb dos é) transporta 10 H+ F 0 E 02’5 ATPs Si una molèc. de glucosa (6C) F 0 E 0 10 NADH i 2 FADH2 + 4ATP F 0 E 032 ATP
3.6 Producció de calor.
El gradient de protons pot ser utilitzat per produir calor. Això es dona gràcies a que alguns mitocondris d’alguns teixits tenen a la membrana mitocondrial interna una proteïna anomenada TERMOGENINA que desacobla la cadena transportadora d’electrons, ja que deixa passar a través seu els protons (evita la síntesis de ATP) i transforma l’energia d’aquest pas en calor. Els mitocondris que són capaços de fer això, es localitzen al GREIX BRU (animals hivernants, nadons)
BLOC IV – CITOESQUELET
TEMA 14 – MICROFILAMENTS (D’ACTINA)
1.Introducció al citoesquelet
Les cèl·lules necessiten un citoesquelet per tal de:
- Mantenir la forma i suport estructural (evitar que es deformin, s’enfonsin)
- Poder moure’s (crear elongacions)
- Transport vesicular F 0 E 0les vesícules i orgànuls, no es mouen flotant pel líquid citosòlic sinó que utilitzen les carreteres creades pel citoesquelet
- Durant la divisió cel·lular, el citoesquelet crea un fus que separa el material genètic i la citocinesi (anell estrangulació) també es veu regulat pel citoesquelet
- La contracció muscular
Característiques comunes a tots els integrants del citoesquelet:
- Polímers lineals (no presenten ramificacions)
- Són dinàmics F 0 E 0han d’estar constantment disponibles a polimeritzar i despolimeritzar F 0 E 0gràcies a que els enllaços entre les seves unitats no són estables, NO SÓN COVALENTS
- Tenen proteïnes accessòries que les regules, estabilitzen o organitzen.
1.1 Filaments d’actina
Son les més primes (5-9nm) i estan repartides per tota la cèl·lula però especialment abundant en el còrtex, sobretot en aquelles cèl·lules amb formes peculiars (musculars, eritròcits)
•.2Microtúbuls
Són els més gruixuts (25nm) i es troben distribuïts d’una manera radial a la cèl·lula, ancorats per un extrem al MTOC i projectats radialment en totes les direccions (estableixen que és el centre i què és la perifèria de la cèl·lula)
•.3Filaments Intermedis
Implicats en la resistència estructural de la cèl·lula, es troben al citosol i al nucli. (10nm)
2. Estructura, composició i funció dels microfilaments
Funcions:
- Proporcionen forma a les cèl·lules animals
- Participen en les unions cel·lulars.
- Permeten la contracció muscular
- Participen en el transport de vesícules (sobre tot a la zona del còrtex on en trobem)
- Citocinesi de la cèl·lula (l’actina forma un anell contràctil que escanya el citosol fins que la cèl·lula es divideix.
- La polimerització de l’actina comporta la formació de prolongacions a la superfície de les cèl·lules (lamelipodis, pseudòpodes, cilis, etc.)
Component F 0 E 0l’actina, que pot presentar diferents isoformes, han estat molt conservades al llarg de l’evolució.
L’actina és una ATPasa (és capaç d’hidrolitzar ATP). Quan l’actina capta un ATP, té una gran afinitat per altres actines, i polimeritza, de manera que forma un
Aquestes proteïnes existeixen per saltar-se la primera fase lenta de la nucleació, ja que la cèl·lula no pot esperar a que espontàniament l’actina formi trímers estables.
Simulen l’actina. A través d’un senyal, els complexes ARP exposen un llocs d’unió per l’actina que començarà a unir-se i formarà un filament. Només quedarà exposat el pol +, la qual cosa afavoreix la polimerització (el pol – no despolimeritza) ESTABILITZADORES
A més, els complexes ARP son capaços d’unir-se a altres microfilaments amb un angle de 70º, formant feixos (lamelipodis)
Dímer amb molta afinitat per l’actina globular, i la captura d’un en un. Així, la va unint d’una en una i va formant filaments. S’uneix al pol +, però no tapa el pol – NO ESTABILITZANT
4.2.2 Proteïnes d’unió als monòmers d’actina (lliure)
Proteïna segrestadora d’actina lliure (perquè no polimeritzi per si sola). Per tant gairebé tota la nostra actina lliure està lligada a timosina. Per alliberar- se necessitem la profilina.
Proteïna amb molta més afinitat per l’actina que la timosina, i li pren. La rescata i la dona als filaments.
Sol estar ancorada a la monocapa interna de la membrana plasmàtica unides a fosfoinositides. A causa d’un senyal, l’enllaç entre l’inositol i les profilines es trenca i aquesta comença a rescatar actina.
4.2.3 Proteïnes fragmentadores o desestabilitzadores de
microfilaments
Proteïna que s’uneix a l’actina unida a ADP (pol - ) i fa que perdi la poca afinitat per polimeritzar que ja té i despolimeritza. A més l’actina queda segrestada a espera de la profilina.
Proteïna que s’uneix a l’actina de la part intermèdia del filament i el trenca en dos i es queda engaxada al pol +. El pol – anirà despolimeritzant.
4.2.4 Proteïnes estabilitzadores de microfilaments
- Proteïnes encaputxadores:
- Cap Z: encapuxadora de pol +
- Tropomodulina: encaputxadora de pol –
- Proteïnes de recobriment:
- Tropomiosina: dímer que estabilitza tot el llarg del microfilament
4.2.5 Proteïnes d’unió a la membrana plasmàtica
(microfilaments del còrtex)
- Família ERM: Connecten els microfilaments a les proteïnes de la membrana plasmàtica. Pel C-ter reconeixen els microfilaments i pel N-ter reconeixen les proteïnes de membrana
- Miosines I: no només les ancora sinó que és una proteïna motora
- Proteïnes que ancoren el còrtex a la membrana plasmàtica
- Espectrina (eritròcits)
- Fodrina (no eritròcits)
- Distrofina (cèl·lules musculars) F 0 E 0Distròfia muscular de Duchenne (el còrtex no està ancorat a la membrana F 0 E 0hi ha desestabilització de la contracció (degenerativa)
4.2.6 Proteïnes d’entrecreuament
Els podem trobar formant una xarxa o formant feixos:
- F 0 6 1-actinina : Dímer molt rígid que ancora filaments d’actina paral·lels amb polaritat antiparal·lels formant feixos. La polaritat té a veure amb que quan afegim una miosina II, s’aniran contraient o estenent.
- Filamina: dímer que forma xarxes. Cada homodímer reconeix un microfilament d’actina
- Fimbrina: Monòmer molt petit que forma feixos on els microfilaments van en la mateixa direcció de polaritat i no hi ha espai per encabir altres proteïnes (cilis, filipodis)
4.3 Inhibidors de la polimerització i despolimerització de
l’actina
Hi ha organismes que segreguen toxines per evitar que se’ls mengin i que bloquegen les funcions cel·lulars bàsiques
- Citocalasines (fongs): s’uneixen al Pol + i no poden polimeritzar (encapuxadores)
- Latrunculina (esponges): unió a l’actina lliure (timosina) que no pot ser alliberada (profilina)
- Faloidines (bolets): estabilitzar els filaments F 0 E 0no poden polimeritzar ni despolimeritzar F 0 E 0alteracions gastrointestinals (primeres cèl·lules afectades les intestinals)
5. Proteïnes motores de l’actina i moviments cel·lulars
La titina és una proteïna que fa de molla als sarcòmers i que ancora els feixos de miosina II als discs Z.
Com té lloc el moviment de la miosina?
UNIÓ: La miosina II es troba unida a un microfilament d’actina (Fase de Rigor: s’acaba l’ATP i la miosina queda permanentment unida a l’actina) En una persona viva aquesta fase es molt curta ja que hi ha ATP, però en una persona morta, aquesta fase es permanent en les primeres hores de mort ( Rigor Mortis )
ALLIBERAMENT: La miosina capta ATP i perd l’afinitat per l’actina
MOVIMENT: Quan la miosina hidrolitza l’ATP i això provoca que es produeixi un canvi conformacional que consisteix en el moviment del cap de la miosina 5 nm cap al Pol
- (just la separació entre monòmers d’actina)
COP DE FORÇA: La miosina queda un altre cop unida a l’actina i s’allibera el fosfat generat a la hidròlisis de l’ATP i això provoca el cop de força (la miosina retorna a la situació inicial, sense ATP i es “doblega”)
La contracció depèn d’uns estímuls (Impulsos nerviosos) dependents de calci. Hi ha dos mecanismes pels quals el calci desencadena la contracció:
- Al múscul esquelètic (ràpid)
La tropomiosina, a part d’estabilitzar els microfilaments, també té una funció de bloqueig del moviment, ja que no permet el contacte entre miosina i els monòmers d’actina.
Qual el calci augmenta, la tropomiosina es desplaça deixant lliures els punts de reconeixement i contacte de la miosina, que podrà començar a moure el microfilament.
Això té lloc ja que existeix un complexa anomenat Troponina format per tres subunitats que és diana de Ca+, que s’uneix a la subunitat C de la troponina i això provoca un canvi comformacional que estira la tropomiosina de forma que el lloc d’unió de la miosina queda exposat.
- Múscul llis i cèl·lules no musculars (lent) on no hi ha tropomiosina
El calci es interceptat per la calmodulina que activa una proteïna anomenada MLCK(quinasa de la cadena lleugera de la miosina) que fosforila les cadenes lleugeres de la miosina II i que per tant pot fer la seva funció
5.3 Locomoció cel·lular
Hi ha algunes cèl·lules que poden moure’s de forma unidireccional, com per exemple els leucòcits, els macròfags, etc.
La polimerització sempre es farà en la direcció de l’estímul, i serà el pol + el que indiqui la direcció del moviment.
5.3.1 Desplaçament de fibroblasts Mecanisme Lent:
Els lamelipodis estenen una xarxa 2D de les quals surten feixos en 3D anomenats Filopodis i micropues.
El moviment dels fibroblasts es pot dividir en quatre fases:
1 Extensió lamelopodi
Polimerització de l’actina, despolimerització del pol -, unió dels microfilaments a la membrana, transport de vesícules amb lípids per evitar que la membrana es faci mal bé en créixer
2 Adhesió al substrat
Ancoratge a través de les integrines i formació de les fibres d’estrès
3 Translocació del cos de la cèl·lula
Tensió al còrtex a causa de les proteïnes motores que fan que la cèl·lula es mogui
4 Retracció de la cèl·lula
Es el moment en el que la cèl·lula avança i perd una porció de membrana cel·lular que ràpidament reposarà.
5.3.2 Moviment ameboide (Moviment ràpid)
S’organitza gràcies a uns corrents que es creen gracies als canvis de viscositat del citoplasma que empenyen la cèl·lula.
Les estructures que es formen amb aquest moviment ameboide són lamelipodis (2D) i pseudopodis(3D).
Endoplasma (fluid) i Ectoplasma (viscós a causa de més concentració de filaments d’actina)
5.4 Canvis en la forma cel·lular
Les plaquetes en repòs tenen al seu interior un contingut elevat de monòmers d’actina i uns pocs filaments d’actina ja formats estabilitzats per les Cap Z.
En el moment d’un tall o ferida, es provoca una cascada de senyals que fan que variï el calci de l’interior de les plaquetes que fa que s’activi la gelsolina (trencament i es queda enganxada al pol +). Així tenim molta actina globular.
A continuació la gelsolina i la CapZ es desactiven i comença a polimeritzar de manera que es dona un super creixement, que fa que la plaqueta s’estengui. Quan això passa, es tornaria a trobar en un estat inicial, ja que s’activa la CapZ estabilitzadora i la fimbrina els organitza de forma paral·lela. L’últim que s’activa es la miosina II que fa que els microfilaments llisquin els uns amb els altres excepte en
