Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

CITOSCHELETRO - Coggle Diagram

- - - - MICROTUBULI:
        
        si occupano di ORGANIZZAZIONE e di TRASPORTO su lunga distanza di organuli
        
        si trovano normalmente intorno a NUCLEO ma in fase di MITOSI o MEIOSI, sono il punto di accordo esterno che lega i CROMOSOMI
        
        lunghi cilindri cavi, rigidi, irradiati da un centro organizzatore. Sono meno dinamici, polarizzati, rappresentano corsie per CHINESINE e DINEINE
        
        FUNZIONI:
        
        3) CRESCITA dei NEURITI, prolungamenti che si formano a partire dal corpo cellulare di un neurone durante il suo sviluppo
        
        i microtubuli sono essenziali per la struttura del NEURONE. Tramite vescicole si attua una secrezione veicolata dei NEUROTRASMETTIRORI che vengono trasportati alle SINAPSI grazie ai microtubuli
        
        4) MOVIMENTO di ciglia e flagelli
        
        1) ALLINEAMENTO e SEPARAZIONE dei CROMOSOMI durante la MITOSI
        
        2) TRASPORTO di proteine, vescicole, attraverso motori molecolari e organelli all'interno del citoplasma
        
        5) REGOLANO la LOCALIZZAZIONE INTRACELLULARE degli organelli
        
        DIMERI alfa e beta-TUBULINA, 25 nm, lega il GTP come fonte di energia
        
        STRUTTURA:
        
        tubi cavi formati da TUBULINA che formano lunghi polimeri rigidi:
        
        alfa-TUBULINA:
        
        estremità a CRESCITA LENTA, polarità NEGATIVA
        
        beta-TUBULINA:
        
        estremità a CRESCITA VELOCE, polarità POSITIVA
        
        alfa e beta TUBULINA, due PORTEINE GLOBULARI, si associano per formare il microtubulo, sono due subunità diverse, eterodimeri, che polimerizzano in 13 PROTOFILAMENTI LINEARI, 13 catena lineari che vengono allineate parallelamente, in modo leggermente sfalsato (STRUTTURA ELICOIDALE), con la stessa polarità
        
        assemblaggio del microtubulo: ALLUNGAMENTO-ACCORCIAMENTO:
        
        il dimero di TUBULINA lega il GTP, si verifica una polimerizzazione all'estremità beta-TUBULINA (+), il GTP viene idrolizzato a GDP, energia ridotta, stacca un Pi. Con legato il GDP il dimero tende ad abbandonare il microtubulo
        
        entrambe le estremità del dimero legano il GTP ma solo la beta-TUBULINA lo idrolizza
        
        l'aggiunta dei dimeri avviene in modo POLARIZZATO, con la testa della beta-TUBULINA rivolta verso l'estremità +, VELOCITA' MAGGIORE, mentre la testa dell'alfa-TUBULINA rivolta verso l'estremità -
        
        CONCENTRAZIONE di TUBULINA-GTP è LIMINANTE:
        
        ALLUNGAMENTO: presenza di tanta TUBULINA-GTP e quando essa è disponibile viene rapidamente aggiunta al microtubulo, creando un CAPPUCCIO TUBULINA-GTP che stabilizza la struttura
        
        ACCORCIAMENTO: assenza di GTP, il CAPPOCCIO TUBILINA-GTP si restringe. Quando viene perso, ovvero quando si verifica la CATASTROFE, il microtubulo depolimerizza, sfaldamento del microtubulo stesso a causa della perdita della parte stabile (quando la velocità di aggiunta della tubulina-GTP è minore di quella dell'IDROLISI si verifica la depolimerizzazione)
        
        CENTROSOMI:
        
        sono formati da una COPPIA di strutture cilindriche, i CENTRIOLI, orientate ad angolo retto fra loro:
        
        CENTRIOLI:
        
        ognuna delle 9 TRIPLETTE o composta da 3 microtubuli: uno completo, cerchio cavo, e due incompleti che condividono parte della loro membrana
        
        microtubulo singolo: CITOPLASMA, doppietta di microtubuli: CIGLIA e FLAGELLI, tripletta di microtubuli: CORPI BASALI e CENTRIOLI
        
        formati da 9 TRIPLETTE di microtubuli disposte a raggera intorno ad un asse centrale
        
        qui si trova la gamma-TUBULINA, essenziale per l'assemblaggio dei microtubuli
        
        gamma-TUBULINA:
        
        forma complessi ad ANELLO, chiamati gamma-tubulin ring complex (gamma-TuRC). Questi complessi fungono da STAMPO per l'assemblaggio dei dimeri di alfa e beta-TUBULINA
        
        costituisce i SITI di NUCLEAZIONE, anelli di gamma-TUBULINA, che permettono l'inizio della polimerizzazione di alfa e beta-TUBULINA
        
        sedi primarie di NUCLEAZIONE dei microtubuli
        
        l'AGUMINA è una proteina che contribuisce alla loro RAMIFICAZIONE
        
        PROTEINE associate ai microtubuli, MAP, li legano ad essi e ne modificano le proprietà:
        
        FUNZIONI delle MAP:
        
        CROSSO-LINK, legami crociati
        
        stabilizzare/destabilizzare la polimerizzazione
        
        CAPPING MAP:
        
        formano un CAPPUCCIO che blocca la DINAMICA
        
        è comune nel processo MITOTICO
        
        stabilizzano l'estremità del microtubulo, STABILITA'
        
        XMAP215 e CLASP:
        
        aiutano la polimerizzazione del microtubulo, ALLUNGAMENTO
        
        favoriscono l'aggiunta di subunità di tubulina all'estremità + del microtubulo, per contrastare le catastrofi
        
        CHINESINA-13 e STATMINA:
        
        aiutano la depolimerizzazione del microtubulo, ACCORCIAMENTO
        
        la STATMINA in particolare, lega le estremità ricurve e aumenta il tasso di dissociazione delle tubiline
        
        guidare i microtubuli verso determinati spazi cellulari
        
        CHINESINE: MAP MOTORIE
        
        hanno funzionalità diverse ma sempre legate al funzionamento dei microtubuli, in particolare hanno il compito di trasportare vescicole o organelli
        
        due motori proteici che utilizzano ATP per guidare il trasporto di vescicole e organelli e che possono usare proteine adattatrici per legarsi ed essi:
        
        2 more items...
        
        assistono i movimenti del FUSO MITOTICO durante la MITOSI
        
        mediare l'interazione con altri componenti cellulari
        
        ne esistono di 3 TIPI DIVERSI che compongono il FUSO MITOTICO:
        
        MICROTUBULI del CINETOCORE: catturano i CROMOSOMI. La CHINESINA-13 favorisce l'accorciamento di questi microtubuli trascinando i due cromatidi fratelli, DISASSEMBLAGGIO microtubuli
        
        MICROTUBULI ASTRALI: ancorano il fuso alla membrana
        
        MICROTUBULI POLARI: si sovrappongono al centro del fuso, dove sono tenuti insieme dalla CHINESINA-5., che favorisce l'allungamento del fuso facendo scorrere questi microtubuli. Processo mitotico dal centro della cellula sposto i due cromatidi fratelli all'estremità della cellula
        
        CIGLIA e FLAGELLI:
        
        sono formati da microtubuli in configurazione 9+2: 9 doppietti di microtubuli collegati tra loro da NEXINA più una coppia centrale:
        
        FLAGELLI:
        
        i movimenti flagellari di uno spermatozoo consistono in onde successive di FLESSIONE del flagello che si originano alla sua base e si propagano verso l'estremità. Questo movimento crea una pressione sul fluido circostante che spinge in avanti la cellula
        
        presenti sugli SPERMATOZOI e sui PROTOZOI FLAGELLATI
        
        CIGLIA:
        
        la DENEINA ciliare permette uno scorrimento tra i microtubuli, che si traduce in una FLESSIONE del ciglio grazie ai legami di NEXINA, proteina che consente una certa flessibilità dei microtubuli. Questo incurvamento è reversibile grazie all'uso di ATP
        
        il battito di un ciglio consiste di movimenti ripetuti ciclicamente: prima un colpo compulsivo e poi un movimento di recupero
        
        presenti nell'EPITELIO TRACHEALE nelle TUBE di FALLOPPIO nei PROTOZOI CILIATI
      - FILAMENTI INTERMEDI:
        
        formano uno scheletro che fa da impalcatura alla cellula
        
        consentono alle cellule e ai tessuti sottoposti a STRESS MECCANICI (carichi compressivi, gradienti di pressione e forze di trazione o taglio) nel nostro corpo, di resistere a questi stress
        
        ne esistono di 4 CLASSI PRINCIPALI:
        
        CITOPLASMATICI
        
        FILAMENTI di VIMENTINA e altre proteine correlate
        
        VIMENTINA:
        
        il suo reticolo è responsabile dell'RRIGIDIMENTO dei FIBROBLASTI in risposta alla COMPRESSIONE:
        
        1 more item...
        
        DESMINA: è un filamento intermedio "vimentina-simile" specifico nei muscoli che mostra una localizzazione striata dovuta alla struttura interna della cellula del muscolo scheletrico
        
        1 more item...
        
        è localizzata nei tessuti connettivi e in altre cellule di origine epiteliale: FIBROBLASTI, CARTILAGINE, OSSA, DENTI, LEUCOCITI, ADIPOCITI
        
        si trovano nel tessuto connettivo e nelle cellule dei muscoli e della glia
        
        NEUROFILEMENTI
        
        questi, insieme ad altri elementi del citoscheletro, riempiono il citoplasma degli ASSONI, contribuendo alla loro struttura e stabilità. Il citoscheletro SSONALE è formato da MICROTUBULI + MICROFILAMENTI + NEUROFILAMENTI
        
        si trovano nelle cellule nervose
        
        danno la struttura alle estensioni dei NEURONI ovvero agli ASSONI, prolungamenti che consentono interazione con altre cellule, trasportano l'impulso nervoso, o ai DENTRITI
        
        FILAMENTI di CHERATINA
        
        CHERATINE:
        
        CHERATINE BASICHE
        
        CHERATINE MOLLI (pelle)
        
        2 more items...
        
        CHERATINE ACIDE
        
        CHERATINE DURE (capelli, unghie e corna)
        
        2 more items...
        
        famiglia di 50 PROTEINE che organizzano diversamente filamenti intermedi delle cellule epiteliali che ricoprono la superficie del corpo e le sue cavità
        
        MUTAZIONE della CHERATINA presente nella pelle causano MALATTIE come l'EPIDERMOLISI BOLLOSA, che prevede il distacco tra l'EPIDERMIDE e la LAMINA BASALE, creando delle bolle ed ulcere sulla pelle dei pazienti
        
        si trovano nel tessuto epiteliale
        
        NUCLEARI
        
        LAMINE NUCLEARI
        
        si trovano in tutte le cellule animali
        
        forniscono supporto meccanico al NUCLEO, determinano la MORFOLOGIA NUCLEARE e conferiscono RESISTENZA alla DEFORMAZIONE
        
        FUNZIONI:
        
        2) regola l'ESPRESSIONE GENICA, sequestrando FATTORI di TRASCRIZIONE
        
        3) media i LEGAMI STRUTTURALI tra il NUCLEO e il CITOSCHELETRO: COMPLESSI LINC, porti tra le LAMINE e le PROTEINE che formano il CITOSCHELETRO
        
        4) fornisce una piattaforma per l'assemblaggio di COMPLESSI PROTEICI coinvolti nelle vie di trasduzione del SEGNALE
        
        1) regola l'ORGANIZZAZIONE del GENOMA e la STRUTTURA della CROMATINA: GENI trascritti disposti al centro, GENI silenti disposti nelle zone periferiche
        
        formano una RETE FILAMNETOSA lungo la faccia interna della membrana nucleare di tutte le cellule eucariotiche
        
        LAMINOPATIE:
        
        gruppo di malattie causate da mutazioni nel gene codificante per la LAMINA. ES: PROGERIA (invecchiamento precoce), LIPODISTROFIA familiare di Dunnigan, DISTROFIA muscolare di cingoli, DISTROFIA muscolare di Emery-Dreifuss. Tutte malattie che causano debolezza muscolare, aritmia cardiaca e contratture articolari
        
        si occupano dell'INTEGRITA' di cellule e tessuti
        
        FUNZIONI:
        
        sono coinvolti nelle INTERAZIONI cellula-cellula. Confluiscono tra le giunzioni di una cellula ed un'altra creando un'ADESIONE tra cellule vicine
        
        RUOLO STRUTTURALE, supportano la tensione cellulare e proteggono dallo stress meccanismo
        
        fibre simili a cordoni che sostengono in citoplasma e il nucleo. Sono meno dinamici, non polarizzati e non hanno alcun motore
        
        STRUTTURA:
        
        organizzati in FASCI PROTEICI resistenti
        
        sono le strutture più stabili e meno solubili del citoscheletro
        
        diametro 8-12 nm
        
        DOMINIO CENTRALE a forma di bastoncino + DUE estremità globulari, una N-terminale e l'altra C-terminale
        
        2 molecole si associano in un DIMERO ed ALFA-ELICA, 2 dimeri si associano per formare un TETRAMERO, 8 tetrameri si associano per formare un FASCIO e i fasci si assemblano a formare il FILAMENTO, struttura finale che si crea, è una sorta di fune
        
        DIMERO (2), TETRAMERO (4), FASCIO (8), FILAMENTO (32)
        
        VARIE PROTEINE, 10 nm, che non legano alcun nucleotide
      - MICROFILAMENTI:
        
        sono presenti a livello dell'APPARATO CONTRATTILE e del RE a livello della corteccia della cellula
        
        polimeri elicoidali flessibili, organizzati in fasci, reti, gel 3D. Sono quelli più importanti per la struttura del CITOSCHELETRO. Sono molto dinamici, polarizzati, rappresentano corsie per MIOSINE
        
        ACTINA, 7-9 nm, lega l'ATP come fonte di energia
        
        FUNZIONI:
        
        2) CONTRAZIONE MUSCOLARE: nei muscoli, actina e miosina formano i miofilamenti responsabili della contrazione. Processo regolato da ATP e ioni calcio
        
        3) MANTENIMENTO della FORMA CELLULARE: conferiscono elasticità e resistenza alla membrana plasmatica. Permettono alla cellula di reagire a forze esterne
        
        1) MOVIMENTO CELLULARE: formazione di strutture come LAMELLIPODI e FILOPODI che permettono la migrazione cellulare. Partecipano alla chemiotassi, cioè il movimento guidato da segnali chimici
        
        4) INTERVENGONO nella CITODIETRESI: durante la mitosi, formano l’anello contrattile che divide il citoplasma in due cellule figlie
        
        STRUTTURA:
        
        sono fatti di ACTINA:
        
        costituisce filamenti POLARI
        
        l'ACTINA corticale è coinvolta nelle interazioni CELLULA-CELLULA . L'actina presenta delle proteine trans-membrana che interagiscono con le proteine trans-membrana di un'altra cellula così da trasmettere un messaggio
        
        la singole molecole di ACTINA sono chiamate ACTINA-G, GLOBULARE
        
        le molecole di ACTINA-G polimerizzano per formare microfilamenti di ACTINA-F, FILAMENTOSA . POLIMERIZZAZIONE:
        
        il monomero di ACTINA lega una molecola di ATP che fornisce energia per la polimerizzazione
        
        procede più velocemente all'estremità +, POSITIVA, mentre all'estremità -, NEGATIVA, avviene più lentamente
        
        richiede Mg++, K+ e ATP
        
        il meccanismo con cui avviene è il medesimo della TUBULINA, sia per l'allungamento che per l'accorciamento
        
        dopo di essa, l'ATP viene idrolizzato in ADP, che rimane intrappolato nel polimero. L'estremità che presenta questo ADP polimerizza più velocemente
        
        TREADMILLING: estremità in crescita (+) è formata da ATP-ACTINA, mentre il corpo del filamento è composto da ADP-ACTINA che si stacca dall'estremità (-)
        
        NASCITA di un nuovo microfilamento:
        
        3 more items...
        
        STRUTTURE generate dai FILAMENTI di ACTINA:
        
        CORTEX CELLULARE
        
        FILIPODI e LAMELLIPODI: protusioni delle cellula per creare vescicole, FAGOCITOSI
        
        MICROVILLLI: corteccia cellulare, cintura di adesione
        
        ANELLO CONTRATTILE per le CITODIERISI: anello che separa le due membrane nella divisone cellulare, MITOSI o MEIOSI
        
        è una delle proteine più abbondanti
        
        presenta diverse PROTEINE ACCESSORIE:
        
        INIZIO
        
        Arp2/3: sono complessi proteici con struttura simile al monomero di actina, simulano un ATTACCO, estremità +, ATP-ACTINA si attacca per formare una RAMIFICAZIONE su un filamento pre-esistente
        
        FORMINA: aiuta la crescita dell'estremità + favorendo l'allungamento e impedendo l'attacco del CapZ
        
        innescano la formazione di nuovi filamenti
        
        FASCI
        
        ALFA-ACTINA
        
        VILLINA
        
        FIMBRINA
        
        formano fasci di ACTINA, filopodi, fibre di stress, microvilli
        
        TAGLIO
        
        GELSOLINA: media il movimento cellulare
        
        CROSSING-LINKING
        
        FILAMINA: collega i filamenti di ACTINA
        
        SCAMBIO ADP/ATP
        
        PROFILINA: favorisce la polimerizzazione
        
        ALLUNGAMENTO
        
        Ena
        
        VASP
        
        DEPOLIMERIZZAZIONE:
        
        COFILINA: aumenta la velocità di dissociazione all'estremità -
        
        MOTORIE
        
        FAMIGLIA di MIOSINE: trasporto di vescicole e contrazione muscolare
        
        3 more items...
        
        CAPPUCCIO
        
        CapZ: blocca l'estremità +
        
        TROPOMODULINA: blocca l'estremità -
        
        proteine che non consentono nè l'allungamento nè l'accorciamento dei filamenti di ACTINA per i MUSCOLI o per le CELLULE dei MICROVILLIN
        
        MODIFICHE al CITOSCHELETRO di ACTINA:
        
        FAMIGLIA Rho (Rho, Rac e Cdc42): utilizzano GTP come energia per apportare modifiche
        
        è presente in tutte le CELLULE EUCARIOTICHE
        
        MUTAZIONI nel gene della DISTROFINA causano la DISTROFIA muscolare di Duchenne
        
        DISTROFINA: collega il citoscheletro delle cellule muscolari alla matrice cellulare. Fa da ponte tra l'ACTINA e le proteine trans-membrana delle cellule dei MUSCOLI
        
        causa una malattia che comporta un danno progressivo ed irreversibile. Il muscolo tende a funzionare sempre meno. Debolezza muscolare progressiva, inabilità a deambulare, cardiopatia, scoliosi, ritardo mentale e morte per insufficienza respiratoria o cardiaca
        
        la sua assenza causa un danno meccanico che porta alla morte delle cellule. La proteina non viene sintetizzata a causa di una mutazione del gene che la produce e quindi quando contraggo il muscolo, questo si danneggia
        
        l'ACTINA nei MOVIMENTI CELLULARI:
        
        i filamenti di ACTINA consentono ESTROFLESSIONI:
        
        LAMELLOPODI: protrusioni a forma di foglio che guidano la MIGRAZIONE CELLULARE estendendo il bordo anteriore della cellula. Presentano il CAP poichè Arp2/3 consente la formazione di una RETE RAMIFICATA per la loro espansione. Questi consentono il movimento di una cellula
        
        FILOPODI: porzioni simili a dita che agiscono come antenne cellulari, percependo l'ambiente e svolgendo un ruolo nell'ADESIONE e nella MIGRAZIONE CELLULARE. Sono estroflessioni sottilissime che non presentano il CAP che è inibito delle proteine Ena/VASP. Sono filamenti che crescono in lunghezza
        
        i movimenti sono legati a STIMOLI ESTERNI o INTERNI: le proteine ancorate alla membrana citoplasmatica vengono attivate da stimoli esterni diversi
        
        CHEMIOTASSI: movimento orientato di una cellula in risposta a un gradiente chimico. La cellula si muove verso una sostanza che la attrae (chemoattrattore) o lontano da una sostanza che la respinge (chemorepellente). Può essere positiva o negativa
- - - - MECCANISMO di CONTRAZIONE:
        
        2) l'IDOLISI dell'ATP: l'energia fa sì che la testa della MIOSINA si muova in avanti lungo il filamento di ACTINA
        
        3) RILASCIO di P: la MIOSINA si associa al MONOMERO successivo di ACTINA
        
        1) l'ATP si lega alla MIOSINA, che si sgancia dall'ACTINA
        
        4) mentre l'ADP viene rilasciato, la testa ritorna alla sua configurazione iniziale e il filamento sottile, quello di ACTINA, si muove con essa, scivolando lungo il filamento spesso, quello di MIOSINA
        
        0) miosina in posizione di riposo alla fine del ciclo precedente