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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
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