Trabajo 3 de Biologia

1. Realice un tabla sobre características diferenciales de los diferentes elementos del citoesqueleto MICROFILAMENTOS (FILAMENTO DE ACTINA)

FILAMENTOS INTERMEDIOS

MICROTÚBULOS

ESTRUCTURA

FORMA DIÁMETRO (NM) SUBUNIDAD PROTEICA BÁSICA POLARIDAD PROCESO DE ARMADO FUENTE DE ENERGÍA NECESARIA PARA EL ARMADO

CARACTERÍSTICAS PROTEÍNAS ASOCIADAS UBICACIÓN DE A CELULA

Organización bicateriana

lineal

helicoidal Fibras trenzadas a la manera de Cilindros huecos cuerdas ramificados

6-8 Monómero de actina

largos

no

Actividad hidrolitica del ATP SI

8-10 Proteínas de intermedio diversas Ninguna NO

20-25 filamentos Dímeros de tubulina alfa y tubulina beta Actividad hidrolitica de GTP SI

ATP

Desconocida

GTP

Filamentos delgados y flexibles

Estructuras resistentes y estables

Exhiben inestabilidad dinámica

Gran variedad de propiedad fijadoras de Proteínas asociadas con actina(ABP)con funciones diferentes filamentos intermedios Centro de microvellosidades velo o red terminal. Concentrados bajo la membrana plasmática Elementos contráctiles de las células musculares. Anillo contráctil en la división celular.

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los Proteínas asociadas microtúbulos los MAP

Se extienden a través del citoplasma conectando desmosomas y hemidesmosomas En el núcleo están justo debajo de la membrana nuclear interna

TRABAJO DE BIOLOGIA N° 3

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con

Centro de cilios Emergen del MTOC y se distribuyen hacia la periferia de la célula Huso mitótico Centrosoma

2.

Cuáles son las proteínas basadas en microtúbulos?. Cómo funcionan?. Cómo se cargan las cargas hacia el motor correcto?

Las proteínas basadas en microtubulos son las tubulina alfa y tubulina b . Cada una de ellas con un peso de 55 KDa . Los dímeros se polimerizan extremo con extremo y cabeza con cola, la molécula alfa de un dímero se une a la molécula beta del dímero siguiente en un molde que se repite. Los contactos longitudinales entre los dímeros los vinculas en una estructura lineal que recibe el nombre de protofilamentos. -

Existen proteínas que aprovechan la hidrólisis de ATP para generar energía mecánica y desplazar sustancias sobre microtúbulos. Éstas son la dineína, transportador retrógrado, y la kinesina, transportador anterógrado.



La dineína es una molécula de estructura similar a la kinesina: consta de dos cadenas pesadas idénticas que conforman dos cabezas globulares y de un número variable de cadenas intermedias y de cadenas ligeras. Transportan desde el extremo (+) hacia el (-) del canal intramicrotubular. Se sugiere que la actividad de hidrólisis de ATP, fuente de energía de la célula, se encuentra en las cabezas globulares. La dineína transporta vesículas y orgánulos, por lo que debe interaccionar con sus membranas, y, para interactuar con ellas, requiere de un complejo proteico, de cuyos elementos cabe destacar la dinactina.



La mayoría de las kinesinas intervienen en el transporte anterógrado de vesículas, es decir, que implican un movimiento hacia la parte más distal de la célula o la neurita, desde el extremo (-) hacia el (+) de los microtúbulos, sobre los que se desplazan. Por el contrario, otra familia de proteínas motoras, las dineínas, emplean los mismos raíles pero dirigen las vesículas a la parte más proximal de la célula, por lo que su transporte es retrógrado.

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3. Describa la estructura de un cilio y/o flagelo, y el modo en que este organelo genera fuerza. ¿Qué causa la discenesia ciliar? ESTRUCTURA DE CILIOS Y FLAGELOS Los cilios y flagelos son estructuras complejas con más de 250 proteínas diferentes. Ambos contienen una estructura central de microtúbulos y otras proteínas asociadas, denominadas conjuntamente como axonema, rodeado todo ello por membrana celular. En su interior, además del axonema, se encuentran una gran cantidad de moléculas solubes que participan en cascadas de señalización y que forman la denominada matriz. Un axonema consta de 9 pares de microtúbulos exteriores que rodean a un par central. A esta disposición se la conoce como9x2 + 2. El par central de microtúbulos contiene los 13 protofilamentos típicos, pero las parejas externas comparten protofilamentos. Los cilios primarios carecen de par central. A uno de los microtúbulos de cada par periférico se le denomina túbulo A y al otro túbulo B. El A es un microtúbulo completo mientras que el B contiene sólo 10 u 11 protofilamentos propios y 2 o 3 compartidos con el A.

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Esquema donde se indican los principales componentes de la estructura de un cilio o un flagelo. En los cilios primarios el par central de microtúbulos está ausente.

Esta disposición se mantiene gracias a un entramado de conexiones proteicas internas. Al menos doce proteínas diferentes se han encontrado formando parte del axonema, las cuales están implicadas fundamentalmente en mantener la organización de los microtúbulos. Las parejas de microtúbulos externos están conectadas entre sí mediante una proteína denominada nexina. Los túbulos A de cada pareja están conectados por radios proteicos a un anillo central que encierra al par central de microtúbulos. En los microtúbulos externos aparece una proteína motora asociada llamada dineína que está implicada en el movimiento de cilios y flagelos.

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Ultraestructura de un flagelo. Imagen de un ependimocito del canal central de la médula espinal. Par se refiere a pares de microtúbulos y 9(2)+2 significa que el axonema está formado por 9 pares laterales y un par central de microtúbulos.

Los microtúbulos se originan por polimerización a partir de una estructura localizada en el citoplasma celular periférico denominada cuerpo basal. La estructura del cuerpo basal es similar a la de los centriolos, es decir, 9 tripletes de microtúbulos que se disponen formando una estructura cilíndrica. Carece del par central (9x3 + 0). En cada triplete sólo uno de los microtúbulos contiene una forma completa y los otros dos comparten protofilamentos. Entre el cuerpo basal y el axonema del cilio existe una zona de transición que posee sólo los 9 dobletes típicos del cilio pero no el par central. Éste se formará a partir de una estructura llamada placa basal, localizada entre la zona de transición y el doblete interno. Los microtúbulos tienen sus extremos menos localizados en la punta distal de los cilios y flagelos. La parte del cuerpo basal más próxima al interior celular se ancla al citoesqueleto mediante estructuras proteicas denominadasradios ciliares Además del axonema y sus proteínas asociadas se pueden encontrar otros tres compartimentos en los cilios, sobre todo en los cilios primarios. La membrana ciliar que, en los cilios primarios, contiene numerosos receptores y canales, consistente con la función sensorial. Otro compartimento es la matriz, la fase fluida que ocupa el interior ciliar. La matriz, además de ayudar a matener la estructura del flagelo, también tiene proteínas que transducen la señales generadas en la membrana. Otros dos compartimentos son la base y la parte más distal del cilio. En la base se encuentra el cuerpo basal y complejos proteicos desde los que parten y nuclean los microtúbulos del axonema. En la parte distal se encuentra un entramado proteico complejo donde aparecen proteínas asociadas a los microtúbulos que estabilizan los extremos menos.

Polimerización De Actina Para La Generación De Fuerza La fuerza generada para algunos procesos celulares es directamente obtenida de la polimerización de microfilamentos de actina, por ejemplo durante la reacción acrosomica en la cual crecen filamentos en el extremo frontal del espermatozoide, estos filamentos

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acrosomicos efectúan el contacto inicial con la superficie del óvulo.

DISCENESIA CILIAR Los defectos de la ultraestructura de los cilios pueden ser variados: afectar a los brazos de dineína, a las proteínas radiales (ausencia o alteraciones); alteración en el número de microtúbulos y/o a su disposición en el axonema. Defectos mayores pueden ser la ausencia o alteraciones del axonema o membrana plasmática de los cilios y flagelos. Cada una de estas anomalías está asociada a un defecto molecular de proteínas que conforman las estructuras mencionadas. Debido a la gran variedad de proteínas involucradas en el trastorno ciliar; los genes responsables del cuadro clínico de DCP son también varios y se encuentran localizados, en diferentes cromosomas.

4. Cómo la actina y las proteínas de unión trabajan para impulsar la migración celular? Cómo interactúa el ATP con la miosina? ¿ Cómo regula el calcio la contracción de células musculares ? La migración celular, está dada por una secuencia coordinada de movimientos a través de extensiones celulares como pseudópodos. Experimentalmente, se ha demostrado que estos movimientos son producidos mediante polimerización y ramificación de filamentos de actina. Luego que llega el estímulo de migración a los receptores de la célula, se reclutan proteínas y fosfolípidos en el interior de la célula, que a su vez activan a las proteínas de unión a actina, como el complejo Arp 2/3, su activador el complejo WASP/Scar y las proteínas de unión a los extremos protuberantes que conectan a los filamentos de actina en crecimiento a la membrana celular.

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Los filamentos de actina se conectan a la membrana celular a través de la proteína de unión al extremo protuberante, a su vez las proteínas del complejo Arp 2/3 permiten el crecimiento de ramas de actina que impulsarán el avance celular. En el extremo puntiagudo, la ADF/Cofilina, se une a moléculas de actina, despolimerizándolas ; luego la proteína Twifilin la dirige al extremo en crecimiento, donde es activado con ATP por la profilina y reintegrado en el extremo protuberante de la rama en crecimiento.

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En la contracción muscular, al inicio del ciclo, la cabeza de la miosina, que carece de un nucleótido unido, se encuentra estrechamente unida al filamento de actina (estado I). La unión de ATP a la cabeza de la miosina, reduce la afinidad de la cabeza de la miosina por la actina (estado II). La hidrólisis parcial del ATP (durante la cual ADP y Pi permanecen unidos a la miosina), activa la cabeza de la miosina, la que experimenta un cambio conformacional y se desplaza respecto del filamento fino (estado III). La miosina activada contacta a una molécula de actina y se une a ella produciéndose la liberación de Pi (estado IV). Una vez unida a actina, la cabeza de la miosina experimenta un nuevo cambio conformacional que se traduce en un desplazamiento del filamento fino y en la liberación de ADP (estado V). De esta manera, cada cabeza de miosina se desplaza hacia el extremo (+) del filamento fino adyacente. Mientras la concentración de Ca++ sea alta y exista ATP disponible, los ciclos de formación de puentes actina-miosina continúan y el sarcómero continúa contrayéndose. En ausencia de ATP, el complejo actina-miosina se estabiliza.

5. Describa los mecanismos por los cuales la célula asegura que las proteínas mal plegadas: a) nosalgan del RE b) no se acumulen hasta niveles excesivos dentro del lumen del RE. Las proteínas que están mal plegadas o mal ensambladas son retenidas en el RE. La calnexina anclada a la membrana plasmática se une a las proteínas mal plegadas donde contribuye a su plegamiento. Posteriormente una glucosidasa elimina una de las glucosas terminales de uno de los olígosacáridos de la proteína. Si su plegamiento ya es el correcto podrá salir del RE, mientras que si sigue siendo incorrecto es reconocido por una glucosil transferasa que le transfiere de nuevo la glucosa terminal para que de nuevo la calnexina la reconozca como mal plegada y la una para un nuevo intento. Este ciclo sigue hasta que una manosidasa presente elimine con el paso de los ciclos una manosa. En este momento será exportada al citosol y destinada al proteasoma para su destrucción.

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La degradación por el proteasoma, (situado en el citosol), requiere que las proteínas sean retornadas al citosol, un evento también denominado "retrotranslocación" o "dislocación" de la proteína. Todo el proceso, iniciado con el reconocimiento de un sustrato mal plegado y terminando con su degradación por el proteasoma, se llama: la degradación de proteínas asociadas al RE, o ERAD en inglés. Es importante destacar que, ERAD también degrada proteínas reguladoras, un proceso que es importante para la homeostasis celular. En estos casos, el reconocimiento del mal plegamiento de proteínas reguladoras se produce si pierden otros componentes de unión o pequeñas moléculas asociadas.

6. Describa los pasos del plegamiento y procesamiento de las proteínas en el retículo endoplásmico.

Los pasos del plegamiento de proteínas engloban una gama de enzimas y chaperonas moleculares que coordinan y regulan reacciones, también requiere una serie de sustratos para que las reacciones tengan lugar. Los más importantes a destacar son la glicolisación en el extremo N y la formación de puentes disulfuro La N-glicosilación se produce tan pronto como la secuencia de la proteína pasa dentro del ER a través del translocón y es glicosilada con un azúcar constituyendo el ligando de unión para las lectinas calnexina y calreticulina. Favorecido por el entorno altamente oxidante del ER, las proteínas disulfuro isomerasas favorecen la formación de los enlaces disulfuro, que confieren estabilidad

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estructural a la proteína para soportar condiciones adversas tales como un pH extremo o la acción de enzimas digestivas. El ER es capaz de reconocer proteínas mal plegadas sin causar la interrupción del funcionamiento del ER. Los residuos de azúcares antes mencionados son el medio por el cual la célula controla el plegamiento de proteínas; como las proteínas mal plegadas están característicamente faltas de residuos de glucosa, esto sirve para la identificación y re-glicosilación por la enzima UGGT ( (UGT-glucose:glycoprotein glucosyltransferase). Si esto no funciona para restaurar el proceso normal de plegamiento, a los residuos hidrofóbicos "expuestos" de las proteína mal plegada se les une la proteína BiP/Grp78, una proteína miembro de la familia de las proteínas de shock térmico, Hsp70 deteniendo el camino de la proteína. Cuando las circunstancias continúan causando el incorrecto plegamiento de una proteína, dicha proteína es reconocida como una posible amenaza para el propio funcionamiento del ER ya que éstas pueden agregar y acumularse. En ese caso, la proteína sigue la vía de degradación asociada al retículo endoplásmatico (ERAD). La chaperona EDEM guía la retrotransloción de la proteína mal plegada de vuelta al citosol en un complejo transitorio junto con PDI y BiP/Grp78. La vía de la ubiquitina-proteasoma produce una multiubiquitinación de la proteína, dejando a ésta marcada para la degradación por los proteasomas citoplasmáticos. El correcto plegamiento de las proteínas requiere un entorno altamente controlado de sustratos que incluye glucosa para mantener los requerimientos energéticos del funcionamiento de las chaperonas moleculares; el calcio, que es almacenado junto con las chaperonas moleculares residentes y; un tampón redox que mantiene un entorno oxidante requerido para la formación de enlaces disulfuro. Sin embargo, cuando las circunstancias causan tal interrupción en el plegamiento de las proteínas que disminuye la capacidad de los mecanismos de regulación, la UPR es activada.

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7. Cómo se exportan las proteínas desde el retículo endoplásmico?. Cómo se distribuyen y exportan desde el aparato de Golgi Las proteínas que han entrado al retículo endoplasmático son empaquetadas en pequeñas vesículas de transporte recubiertas por COPII, estas vesículas se forman de regiones especializadas denominadas lugares de salida del ER cuya membrana carece de ribosomas unidos. Las proteínas designadas presentan señales de salida en su superficie citosólica que son reconocidos por componentes de la cubierta de COPII. Posterior a eso, las vesículas se fusionan formando agregadostúbulo-vesiculares que se fusionaran con el complejo de Golgi en el que liberaran su contenido. Los COP II son reciclados.

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8. Cómo se dirige una proteína lisosómica al lisosoma?. ¿ Cuál es el destino predecible de las hidrolasas ácidas en la enfermedad celular I? Las enzimas lisosómicas son transportadas a través del complejo de Golgi hasta la Red transGolgi. Las vesículas incorporan las proteínaslisosómicasy excluyen otras proteínas que serán empaquetadas en otras vesículas. Las hidrolasas son reconocidas por proteínas receptoras M6P transmembrana gracias un marcador en forma de grupos manosa 6- fosfato. Las proteínas receptoras se unen a las hidrolasas en el lado luminal de la membrana y a lasproteínas adaptadoras en el proceso de ensamblaje de las cubiertas de clatrina por el lado citosólico. Las vesículas recubiertas de clatrina pierden su cubierta y se fusionan con los endosomas tempranos.. Con el bajo pH de los endosomas tardíos las hidrolasas se disocian de los receptores de M6P y los receptores vacíos son reciclados en vesículas recubiertas por retrómero hasta el complejo de Golgi. En la enfermedad celular I o enfermedad de inclusión celular las enzimas hidrolíticas han desaparecido de los lisosomas de los fibroblastos y sus sustratos no digeridos se

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acumulan formando grandes inclusiones. Todas las hidrolasas que han desaparecido se hallan en la sangre ya que son secretadas en vez de transportadas a los lisosomas.

9. Que procesos resultan en la presencia de glucolípidos y esfingolípidos en la cara externa pero no en la interna de la bicapa lipídica de la membrana plasmática. GLUCOLÍPIDOS: -

-

Gangliósidos: tiene carga negativa. Son abundantes en las células nerviosas y tiene importancia por su carga. Su presencia alteraría el campo eléctrico a travez de la membrana y la cc. De iones en su superficie externa. Pueden tener papel en aislamiento eléctrico ya que se hallan en la cara no citoplasmática de la bicapa de la membrana mielínica, que aísla eléctricamente los axones de las células nerviosas. Glucocáliz: las proteínas están cubiertas por carbohidratos presentes en la superficie de todas las células eucarióticas.

El término cubierta celular o glucocáliz se da para referirse a la zona de superficie celular rica en carbohidratos. Le da protección ante daños mecánicos y químicos, de mantener objetos extraños y otras células a distancia, impidiendo interacción proteína-

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proteína o, en el caso de células y otras sustancias permitiendo la interacción.

Ejemplo: El reconocimiento proteína-carbohidrato en las respuesta antiflamatorias. Cuando hay una infección local los linfocitos se acumulan en esa zona para combatir la infección local. -

ESFINGOLÍPIDOS

Los esfingolípidos se han revelado recientemente elementos clave en las cascadas de

transducción de señales que regulan procesos importantes de la fisiología celular tales como crecimiento, diferenciación y muerte celular Las balsas de membrana (formadas por esfingolípidos) están implicadas en muchos procesos celulares, fundamentalmente en la dinámica (o tráfico) de membranas y sus componentes, y en la señalización celular; también son sitios de entrada para virus y toxinas y puntos de ensamblaje y salida para ciertos virus.

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Uno de los aspectos más interesantes de la función biológica de los esfingolípidos es su papel en la decisión del destino celular. Mientras que la ceramida activa señales de muerte, la ceramida 1-fosfato y la esfingosina 1-fosfato activan señales de supervivencia celular. Por lo tanto los niveles relativos de estos metabolitos son los que determinarán si la célula entra en apoptosis o si prolifera. Es por ello que las reacciones catalizadas por la ceramida quinasa y por la esfingosina quinasa son fundamentales para determinar las funciones vitales de la célula. Ambas reacciones son altamente reguladas.

10. Describa los diversos mecanismos de endocitosis. ENDOCITOSIS

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Las moléculas pueden ser incorporadas por endocitosis de forma específica unidas a receptores de la membrana plasmática o de manera inespecífica en disolución o pinocitosis.

PINOCITOSIS se refiere a este tipo de endocitosis inespecífica de moléculas disueltas. No cabe duda de que parte del contenido de cualquier vesícula que se forme en la membrana plasmática tendrá moléculas disueltas que se hayan colado en el interior de la vesícula de manera inespecífica. Por tanto, en mayor o menor medida todas las rutas de endocitosis realizan pinocitosis.

Al mecanismo de incorporación de moléculas específicas reconocidas por receptores de la membrana plasmática se le llama ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR. Se han descrito unos 25 tipos de receptores que actúan en este tipo de endocitosis. Con ellos la célula puede incorporar de forma muy eficiente moléculas o partículas que se encuentran disueltas a bajas concentraciones. Estas moléculas se unen a sus receptores y los complejos receptor-ligando convergen en una zona de la membrana plasmática donde se produce la formación de la vesícula que posteriormente viaja hacia el interior celular. El ejemplo más llamativo es la captación de colesterol por parte de las células, el cual se transporta en la sangre unido a proteínas formando las lipoproteínas de baja densidad (LDL). Las LDL son unos complejos que contienen una gran cantidad de moléculas de colesterol rodeadas por una monocapa lipídica y poseen una molécula proteica que sobresale al exterior. Cuando una célula necesita colesterol sintetiza receptores para los LDL y los traslada a la membrana plasmática. Entonces se produce el reconocimiento entre receptor y LDL, ambos se unen y se agrupan en una zona de la membrana

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plasmática donde se produce una invaginación. Una vez formada la vesícula, se dirige a orgánulos intracelulares donde las LDL son digeridas y el colesterol es liberado y metabolizado. Cuando se produce algún impedimento en la captación de colesterol, fundamentalmente por fallos en el reconocimiento por parte de los receptores de LDL o por su ausencia, el colesterol se acumula en la sangre y puede producir arterioesclerosis e infarto de miocardio.

ENDOCITOSIS MEDIADA POR VESÍCULAS RECUBIERTAS DE CLATRINA, Es el principal mecanismo por el que se incorporan proteínas integrales y lípidos de la membrana plasmática, así como macromoléculas extracelulares que generalmente no exceden los 156 nm, incluyendo algunos virus. La clatrina posee una

estructura con tres brazos que se ensamblan entre sí formando pentágonos. Su estructura y su manera de asociarse parece que ayudan a la invaginación y cierre de la vesícula. La polimerización de la clatrina forma vesículas de unos 120 nm. Entre la clatrina y la membrana celular se disponen otras proteínas denominadas adaptadoras que ayuda al ensamblaje de las moléculas de clatrina para formar una especie de cesta que engloba a la vesícula. Las proteínas adaptadoras son las que realmente van a decidir qué tipo de receptores de la membrana plasmática, junto con sus ligandos, van a formar parte de las vesículas, puesto que interaccionan con el dominio citosólico de las proteínas integrales. Una vez que la vesícula se ha cerrado e internalizado, la clatrina de desensambla y la vesícula puede ir a orgánulos específicos dentro de la célula, normalmente endosomas tempranos. ENDOCITOSIS MEDIADA POR CAVEOLAS Caveolas. Son unos pequeñas invaginaciones en la membrana plasmática presentes en la mayoría de las células eucariotas que posteriormente se transforman en vesículas. Su membrana se caracteriza por poseer una proteína llamada caveolina, además de

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proteínas periféricas ancladas a glicosilfosfatidil-inositoles, esfingolípidos (esfingomielina y glicoesfingolípidos) y colesterol. Las moléculas como la toxina colérica, el ácido fólico y otras moléculas entran a la célula gracias a las caveolas. Además, son también un lugar de regulación de la comunicación celular puesto que contienen numerosos receptores en sus membranas que son eliminados de la superficie celular como los receptores tirosina quinasa. También participan en la incorporación de lípidos, incluso se han postulado en los mecanismos de supresión de algunos tumores. ENDOCITOSIS DE VESÍCULAS QUE NO DEPENDEN DE LA CLATRINA NI DE LA CAVEOLINA Estas vías se han descubierto porque se siguen produciendo procesos de endocitosis cuando se bloquean selectivamente las vías mediadas por clatrina y por caveolina. Algunas toxinas como las del cólera entran preferentemente por esta vía. MACROPINOCITOSIS Es un proceso mediante el cual se incorporan grandes cantidades de fluido extracelular. En la superficie celular se crean evaginaciones a modo de ola cuyo frente cae sobre la membrana plasmática y se fusiona con ella formando una gran vesícula interna o macropinosoma. El mecanismo de formación de los macropinosomas involucra a los mismos componentes que actúan durante la fagocitosis: los filamentos de actina y las proteínas motoras miosina. La macropinocitosis no sólo se utiliza para captar alimento, como ocurre en las amebas, sino que también sirve para renovar la membrana plasmática, se activa durante el movimiento celular para transportar grandes porciones de membrana hacia el frente de avance, incluso algunas bacterias son capaces de inducirla para introducirse en los macropinosomas y así evitar la fagocitosis. FAGOCITOSIS Es un tipo especial de endocitosis que consiste en la incorporación de partículas de gran tamaño como son bacterias, restos celulares o virus. Este mecanismo lo llevan a cabo células especializadas como son los macrófagos, neutrófilos y las células dendríticas. Un ejemplo claro son los macrófagos que fagocitan a los complejos formados por inmunoglobulinas unidas a otras partículas que pueden ser virus o bacterias. También son los encargados de eliminar miles de glóbulos rojos al día. Los protozoos utilizan este mecanismo para alimentarse. El proceso de fagocitosis supone un reconocimiento de la partícula por parte de la célula mediante receptores de membrana y la emisión de unas protuberancias laminares o pseudópodos de citoplasma rodeados por membrana. Este proceso está mediado por los filamentos de actina y las proteínas motoras miosina. Tales protuberancias rodean a la partícula, fusionan sus frentes de avance y encierran a la partícula formando una gran

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vesícula o fagosoma que se separa de la superficie y se interna en la célula para ser digerida. La fagocitocis requiere de una señal de reconocimiento para disparar el proceso. Una vez formado el fagosoma se fusionará con los lisosomas para la degradación de su contenido. 11. Defina fagocitosis y autofagia. Explique los diferentes tipos de autofagia. Fagocitosis = Es un tipo de endocitosis por el cual algunas células, rodean con su membrana citoplasmática partículas sólidas y las introducen al interior celular.

Autofagia = Es un proceso catabólico altamente conservado en eucariotas, en el cual el citoplasma, incluyendo el exceso de orgánulos o aquellos deteriorados o aberrantes, son secuestrados en vesículas de doble membrana y liberados dentro del lisosoma/vacuola para su descomposición y eventual reciclado de las macromoléculas resultantes.

TIPO DE AUTOFAGIA - Macroautofagia = Mediada por utofagosomas

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- Microautofagia= Materiales citosólicos se endocitan membrana del lisosoma.

directamente a través de la

- Autofagia mediada por chaperonas: Importación de proteínas que contienen la secuencia KQFERQ de manera dependiente de la chaperona HSC70 y la glicoproteína asociada a la membrana lisosomal LAMP2A (sólo en eucariotas superiores)

12. .Problema integrador de citoesqueleto y tránsito de proteínas. Los animales alternamos períodos de vigilia (estar despiertos) con períodos de sueño (estar dormidos). Poco se sabía de los eventos moleculares que determinan el pasaje de la vigilia al sueño y viceversa, hasta que se descubrió una proteína, llamada orexina, que es sintetizada por algunas neuronas (llamadas aquí neuronas de tipo I) de una región del cerebro llamada hipotálamo. La orexina es sintetizada en el retículo endoplasmático rugoso y empaquetada en vesículas de transporte que viajan, mediante una proteína motor, por los microtúbulos maduros (o estables) de los axones de las neuronas de tipo I hacia sus terminales nerviosas donde es secretada por exocitosis. La orexina secretada difunde por la sinapsis hasta encontrarse con la membrana de neuronas de tipo II, donde interactúa con un receptor específico constituido por una proteína integral de siete pasos de membrana. La unión de la orexina a su receptor produce una serie de efectos biológicos que incluyen promover la vigilia y el apetito.

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Existe una enfermedad en los humanos llamada narcolepsia en la cual los pacientes tienen somnolencia diurna y sufren ataques repentinos de sueño, desplomándose de golpe por falta de tono muscular. Esta enfermedad ha sido muy estudiada en perros. Existen dobermans y “salchichas” alterados genéticamente que sufren narcolepsia. Se los puede observar jugueteando activamente hasta que de repente caen dormidos por unos 30 a 60 segundos, sin tono muscular alguno, luego de lo cual despiertan de golpe y siguen jugando por unos minutos antes de repetir el ciclo. En 1999 se descubrió que los perros narcolépticos tienen mutado el gen del receptor de orexina. Al poco tiempo se encontró que algunos humanos narcolépticos tienen destruidas las neuronas de tipo I, mientras que otros tienen mutado el gen de la orexina. Como prueba experimental de estas observaciones, se hicieron ratones knock out para el gen de la orexina, los cuales nacieron y crecieron normalmente pero presentaron narcolepsia y además comían menos que los normales. Si quiere ver filmaciones reales de perros y humanos narcolépticos, vea las siguientes direcciones de la web: http://www.youtube.com/watch?v=C0GyhVN-HwU http://www.youtube.com/watch?v=54hgKiYPqYY http://www.sleepeducation.com/Flash/narcolepsy.swf http://www.youtube.com/watch?v=R6_hwbp97eU a. ¿Qué mutaciones en el gen de la orexina causaría narcolepsia? Mutaciones del receptor OX2R o la ausencia de orexina por knocout de gen preproOrexin. También estaría asociado a antígenos del sistema mayor de hitocompatibilidad (HLA) en leucocitos y receptores de células T, de manera que se produciría en células orexinérgicas mediante interacciones en vías especificas HLA-péptido-TCR b. ¿Cuál es la estructura del receptor de la orexina?

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La orexina se une selectivamente a dos tipos de receptores, OX1R y OX2R (también llamados HCRTR1 y HCRTR2), acoplados a proteínas G y altamente conservados en las distintas especies El OX1R presenta mucha más afinidad para la orexina A que para la orexina B, mientras que el OX2R tendría una afinidad similar para ambos péptidos c. Como re transporte la orexina en la célula nerviosa La síntesis de neurotransmisores entre ellos las orexinas se desarrolla en el cuerpo celular de la neurona, Las vesículas secretoras que contienen el neuropéptido son liberados desde la cara madura de Golgi y se conducen a continuación por transporte axónico rápido hasta la terminación axónica. Este tipo de transporte tiene como guía los microtúbulos .Las organelas se conectan a los filamentos de transporte y se desplazan a lo largo de los microtúbulos mediante una proteína llamada cinesina. El calcio desencadena el movimiento. d. ¿Cuál es la participación de las orexinas en la regulación del ciclo sueñovigilia? Célulasorexinérgicas del hipotálamo anterior mandan proyecciones excitadoras a núcleos noradrenérgicos (locus ceruleus), serotoninérgicos (núcleos del rafe), colinérgicos (núcleolaterodorsaltegmental y pedunculopontino) e histaminérgicos (núcleotuberomamilar), regiones relacionadas con el mantenimiento de la actividad y la vigilia. Al mismo tiempo neuronas orexinérgicas perifornicales reciben proyecciones inhibidoras del área preópticaventrolateral, región cerebral promotora del sueño no Rem y que mantiene conexiones inhibidoras reciprocas con todos los núcleos anteriores.

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Trabajo 3 de Biologia

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