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 Filopodi Lamellipodi

Micotubuli Sub-unità globulari Sono i filamenti più grossi 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 Cellule 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

MAP Motrici Teste Globulari Zona della coda 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 Dineina Si muove verso la porzione positiva Si muove verso quella negativa

MAP Motrici

Neurone Dendriti Assone Trasporto assonico Dineina Chinesina Vescicola 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 II classe III classe IV classe V 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