CitoscheletroCitoscheletro

Componenti del Citoscheletro

Componenti del Citoscheletro

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Citoscheletro

Citoscheletro

• Densa rete di fibre proteiche• Altamente dinamicoAltamente dinamico• Conferisce alla cellula:

– Resistenza meccanica– Controllo della forma– Permette ed indirizza il

movimento• 3 tipi di fibre:

– GlobulariGlobulari• MicrotubuliMicrotubuli• MicrofilamentiMicrofilamenti

– FibroseFibrose• Filamenti IntermediFilamenti Intermedi

Componenti del

Citoscheletro

Componenti del

Citoscheletro

Componenti del

Citoscheletro

Componenti del

Citoscheletro

MicrofilamentiMicrofilamenti

• Filamenti sottili 6-7 nm

• ActinaActina– GlobulareGlobulare e

FilamentosaFilamentosa

• Ubiquitari, multifunzionali– Movimento cellulare

– Producono la forza contrattile

– Interazione con la MiosinaMiosina

Formazione dei microfilamentiFormazione dei microfilamenti

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Localizzazione MicrofilamentiLocalizzazione Microfilamenti

MicrovilliAnima e

rete basale

Stress fibers Appendici della cellula in

movimento

Anello contrattil

e durante divisione cellulare

Microfilamenti

Microfilamenti

• Filamenti di actina sono sottili e flessibili

• Accorpati piuttosto che isolati

• Associati alla membrana plasmatica

MicrovilliMicrovilli

• 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

MicrovilliMicrovilli

• Rene ed Intestino Rene ed Intestino TenueTenue

• Rete di actina e Rete di actina e proteine associateproteine associate– Allungano ed

accorciano i microvilli

– Impediscono intasamento della superficie

Microfilamenti in movimento

Microfilamenti in movimento

• Cellula spinge prolungamenti in avanti

• Protrusioni aderiscono alla superficie

• Il corpo della cellula viene tirato a rimorchio

• Lamellipodi e FilopodiLamellipodi e Filopodi

FilopodiLamellipodi

MicotubuliMicotubuli

• Sub-unità globulari– TubulinaTubulina

• Sono i filamenti più grossi

– Diametro 25 nm

– Lunghezza diversi µm

• Strutture molto dinamiche

• Assemblano-disassemblano

• Ruolo strutturale

• Permettono movimenti

• Componenti di CigliaCiglia e

FlagelliFlagelli

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Ruolo dei microtubuliRuolo dei

microtubuli

• Cellule non in Cellule non in divisionedivisione– Traffico

intracellulare

• Cellule in Cellule in divisionedivisione– Localizzazione

dei cromatidi fratelli

Centrosoma e CentrioliCentrosoma e Centrioli• La formazione dei

microtubuli avviene in un area denominata MTOCMTOC– Centro Organizzatore Centro Organizzatore

dei Micro Tubulidei Micro Tubuli

• Nell’interfase il MTOCMTOC prende il nome di CentrosomaCentrosoma localizzato vicino al nucleo e associato con due CentrioliCentrioli circondati da materiale pericentriolare

Centro Organizzatore dei Microtubuli

Centro Organizzatore dei Microtubuli

•Il materiale pericentriolare presenta due proteine -Tubulina-Tubulina

- Conformazione ad anello alla base del microtubulo nascente

- Serve da stampo nella nucleazione

- PericentrinaPericentrina

MicotubuliMicotubuli

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Micotubuli e Reticolo Endoplasmatico

Micotubuli e Reticolo Endoplasmatico

MicrotubuliMicrotubuli Reticolo EndoplasmaticoReticolo Endoplasmatico

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Proteine associate ai microtubuli

Proteine associate ai microtubuli

•MAPMAP (microtubules associated (microtubules associated

proteins)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

Proteine associate ai microtubuli

•Due classi di MAP–MAP motriciMAP motrici

• ChinesinaChinesina e DineinaDineina

–MAP non motriciMAP 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 MotriciMAP Motrici

• ChinesinaChinesina e

DineinaDineina– 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 MotriciMAP

Motrici

• Teste GlobulariTeste Globulari– Catene pesanti

• Legano i microtubuli e ATP

• Dette anche Motore Motore

ad ATPasiad ATPasi

– Il legame e l’idrolisi dell’ATP permettono il movimento

• Zona della codaZona della coda– Catene leggere

• Legano gli organelli cellulari o le vescicole da movimentare

MAP MotriciMAP Motrici• ChinesinaChinesina

– Si muove verso la porzione positiva

• DineinaDineina– Si muove verso quella negativa

MAP MotriciMAP Motrici

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Neurone

Dendriti

Assone

Trasporto

assonico

Dineina

Chinesina

Vescicola

Microtubulo

MicotubuliMicotubuli

• Permettono movimenti sia della cellula che degli organelli (movimenti intra-cellulari)

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Trasporto AssonicoTrasporto 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 FlagelliCiglia e Flagelli• Microtubuli raggruppati a formare

strutture per il movimento – Associati a DineinaDineina– 9+2 coppie di microtubuli

CigliaCiglia

• 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

Ciglia

Movimento utile per la pulizia delle superfici

FlagelliFlagelli

• 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

SpermatozoiSpermatozoi• 9+2 coppie di microtubuli• DineinaDineina e altre proteine per

movimento

MAP MotriciMAP MotriciNel movimento di ciglia e flagelli avviene lo scorrimento dei microtubuli per mezzo di MAP motrici

Filamenti IntermediFilamenti Intermedi

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Filamenti IntermediFilamenti Intermedi• “Bastoncini” resistenti

e flessibili– Circa 10 nm di spessore

– ProtofilamentiProtofilamenti• 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 IntermediFilamenti Intermedi

Classi dei FIClassi dei FI• I classe

– Cheratine AcideCheratine Acide

• II classe– Cheratine Basiche o NeutreCheratine Basiche o Neutre

• III classe– Vimentina, Desmina e GFAVimentina, Desmina e GFA (proteina

fibrillare acida della glia delle cellule nervose)

• IV classe– Proteine dei Neurofilamenti (NF)Proteine dei Neurofilamenti (NF)

• V classe– Lamine nucleari A, B e CLamine nucleari A, B e C

CheratinocitiCheratinociti• Desmosomi e TonofilamentiDesmosomi e Tonofilamenti

– Rafforzano le zone sottoposte a stress meccanico

Epitelio di transizioneEpitelio di transizione

• Filamenti intermedi particolarmente importanti

• L’epitelio di distende e ritrae continuamente

• VescicaVescica

IFs

Supporto alla membrana cellulare

Supporto alla membrana cellulare

• Filementi intermedi a ridosso della membrana

• Ulteriore supporto ai microfilamenti di actina

Citoscheletro e Giunzioni Cellulari

Citoscheletro e Giunzioni Cellulari