Citoscheletro Componenti del Citoscheletro Citoscheletro • Densa rete di fibre proteiche • Altamente dinamico • Conferisce alla cellula: – Resistenza meccanica – Controllo della forma – Permette ed indirizza il movimento • 3 tipi di fibre: – Globulari • Microtubuli • Microfilamenti – Fibrose • Filamenti Intermedi Componenti del Citoscheletro Componenti del Citoscheletro Microfilamenti • Filamenti sottili 6-7 nm • Actina – Globulare e Filamentosa • Ubiquitari, multifunzionali – Movimento cellulare – Producono la forza contrattile – Interazione con la Miosina Formazione dei microfilamenti Localizzazione Microfilamenti Microvilli Anima e rete basale Stress fibers Appendici della cellula in movimento Anello contrattile durante divisione cellulare Microfilamenti • Filamenti di actina sono sottili e flessibili • Accorpati piuttosto che isolati • Associati alla membrana plasmatica Microvilli • Digitazioni della membrana plasmatica • Porzione luminale degli epiteli • Aumentano la superficie di una cellula di circa 30 volte • Lunghezza 0.5-1 mm • 3000 per cellula Microvilli • Rene ed Intestino Tenue • Rete di actina e proteine associate – Allungano ed accorciano i microvilli – Impediscono intasamento della superficie Microfilamenti in movimento • Cellula spinge prolungamenti in avanti • Protrusioni aderiscono alla superficie • Il corpo della cellula viene tirato a rimorchio • Lamellipodi e Filopodi Lamellipodi Filopodi Micotubuli • Sub-unità globulari – Tubulina • Sono i filamenti più grossi – Diametro 25 nm – Lunghezza diversi µm • Strutture molto dinamiche • Assemblano-disassemblano • Ruolo strutturale • Permettono movimenti • Componenti di Ciglia e Flagelli Ruolo dei microtubuli • Cellule non in divisione – Traffico intracellulare • Cellule in divisione – Localizzazione dei cromatidi fratelli Centrosoma e Centrioli • La formazione dei microtubuli avviene in un area denominata MTOC – Centro Organizzatore dei Micro Tubuli • Nell’interfase il MTOC prende il nome di Centrosoma localizzato vicino al nucleo e associato con due Centrioli circondati da materiale pericentriolare Centro Organizzatore dei Microtubuli • Il materiale pericentriolare presenta due proteine -Tubulina - Conformazione ad anello alla base del microtubulo nascente - Serve da stampo nella nucleazione - Pericentrina Micotubuli Micotubuli e Reticolo Endoplasmatico Microtubuli Reticolo Endoplasmatico Proteine associate ai microtubuli •MAP (microtubules associated proteins) proteine associate ai microtubuli – Sono proteine ad alto peso molecolare • Tra 290.000 dalton (MAP1) e 350.000 dalton (MAP2) – Arrivano a costituire il 20 % della massa totale delle proteine cellulari Proteine associate ai microtubuli •Due classi di MAP – MAP motrici • Chinesina e Dineina – MAP non motrici • In grado di coordinare l’organizzazione dei microtubuli nel citoplasma •Il movimento delle vescicole o degli organelli cellulari all’interno della cellula dipende dai microtubuli e dalle proteine ad essi associate (MAP) MAP Motrici • Chinesina e Dineina – Fanno da ponte fra i microtubuli e le vescicole intracellulari – Si muovono in direzioni opposte sui microtubuli, che agiscono da binario, trasportando le vescicole intracellulari • Teste Globulari – Catene pesanti • Legano i microtubuli e ATP • Dette anche Motore ad ATPasi – Il legame e l’idrolisi dell’ATP permettono il movimento • Zona della coda – Catene leggere • Legano gli organelli cellulari o le vescicole da movimentare MAP Motrici MAP Motrici • Chinesina – Si muove verso la porzione positiva • Dineina – Si muove verso quella negativa MAP Motrici Neurone Dendriti Assone Vescicola Trasporto assonico Chinesina Dineina Microtubulo Micotubuli • Permettono movimenti sia della cellula che degli organelli (movimenti intra-cellulari) Trasporto Assonico • Microtubuli orientati con estremità + verso il terminale assonico • Autostrada per il trasporto delle sostanze sintetizzate nel corpo cellulare • Trasporto retrogrado veicola materiale dal terminale assonico al corpo cellulare Ciglia e Flagelli • Microtubuli raggruppati a formare strutture per il movimento – Associati a Dineina – 9+2 coppie di microtubuli Ciglia • Strutture mobili che si proiettano dalla superficie libera di alcuni epiteli – Trachea, Tube di Falloppio • Lunghezza 7-10 µm – Possono arrivare anche a metà della lunghezza della cellula • 300 ciglia per cellula • Richiedono ATP per il movimento • Movimentano sostanze sulla superficie Ciglia Movimento utile per la pulizia delle superfici Flagelli • Disposizione dei microtubuli e richieste di ATP simile a ciglia • Movimento di una singola cellula • Molto lunghi – 3-4 volte la lunghezza della cellula • Uno per cellula – Alcuni Batteri – Protozoi – Spermatozoi Spermatozoi • 9+2 coppie di microtubuli • Dineina e altre proteine per movimento MAP Motrici Nel movimento di ciglia e flagelli avviene lo scorrimento dei microtubuli per mezzo di MAP motrici Filamenti Intermedi Filamenti Intermedi • “Bastoncini” resistenti e flessibili – Circa 10 nm di spessore – Protofilamenti • Sub-unità proteiche arrotolate l’una sull’altra • Solo organismi pluricellulari • Composizione proteica e dimensioni variabili • Sostegno meccanico – Abbondanti in zone di stress meccanico Filamenti Intermedi Classi dei FI • I classe – Cheratine Acide • II classe – Cheratine Basiche o Neutre • III classe – Vimentina, Desmina e GFA (proteina fibrillare acida della glia delle cellule nervose) • IV classe – Proteine dei Neurofilamenti (NF) • V classe – Lamine nucleari A, B e C Cheratinociti • Desmosomi e Tonofilamenti – Rafforzano le zone sottoposte a stress meccanico Epitelio di transizione IFs • Filamenti intermedi particolarmente importanti • L’epitelio di distende e ritrae continuamente • Vescica Supporto alla membrana cellulare • Filementi intermedi a ridosso della membrana • Ulteriore supporto ai microfilamenti di actina Citoscheletro e Giunzioni Cellulari
