Segundo parcial Flashcards
(401 cards)
1
Q
Red interconectada de sáculos (o cisternas) aplanados y túbulos membranosos con ribosomas adheridos a su superficie. Estos sáculos se conectan con la envoltura nuclear y también con el REL.
A
El retículo endoplasmático rugoso (RER)
2
Q
El RER está presente en todas las células nucleadas (exceptuando los _____ ) y está especialmente desarrollado en células con una elevada síntesis proteica.
A
Espermatozoides
3
Q
Las células con abundante RER presentan la propiedad llamada _____
A
Basofilia citoplasmática
4
Q
Consiste en la apetencia por los colorantes básicos que presentan ciertas áreas del citoplasma celular. Se corresponde con zonas de abundancia del ARN de los ribosomas libres en el citosol o presentes en el RER.
A
Basofilia citoplasmática,
5
Q
Tipo de basofilia. Cuando prácticamente todo el citoplasma es basófilo. Es frecuente observar una zona no basófila, que corresponde al aparato de Golgi y se suele denominar «zona Golgi negativa». Un ejemplo es la que presentan las células plasmáticas.
A
Basofilia difusa,
6
Q
Tipo de basofilia. La basofilia se presenta en la zona basal de la célula; esta disposición es muy común en células epiteliales secretoras que poseen gran cantidad de RER en el citoplasma basal. Ejemplos de este tipo de basofilia los encontramos en células epiteliales del páncreas exocrino y en células epiteliales de las glándulas salivales.
A
Basofilia basal
7
Q
Tipo de basofilia. El componente basófilo aparece en grumos o paquetes, que corresponden a zonas de acúmulo de RER o ribosomas libres. Esta basofilia es típica de hepatocitos y neuronas (las zonas basófilas en este último tipo celular corresponden a los grumos o cuerpos de Nissl).
A
Basofilia en grumos:
8
Q
Cuando las células se rompen durante el proceso de centrifugación, el retículo se fragmenta en vesículas de pequeño tamaño (de aproximadamente 100 nm de diámetro) denominadas ______
A
Microsomas.
9
Q
El interior del RER posee toda una serie de proteínas propias de este orgánulo, como_____
A
Enzimas relacionadas con la glucosilación de proteínas, peptidasas, isomerasa de puentes disulfuro y chaperonas (binding protein [BiP], calnexina y calreticulina).
10
Q
Las proteínas cuya síntesis pasa por el RER irán destinadas a permanecer en ______ Esta es una importación cotraduccional.
A
Este mismo orgánulo, en el aparato de Golgi, en los lisosomas o en la membrana plasmática, o bien serán secretadas al exterior celular.
11
Q
Las proteínas que sean traducidas completamente en el citosol podrán permanecer_____ .Esta es una importación postraduccional.
A
En el citosol o ser incorporadas posteriormente al núcleo, mitocondrias o peroxisomas.
12
Q
Las proteínas que van a ser traducidas en el RER presentan un _________, producto de la traducción de un conjunto de codones señal presentes en el ARNm que codificapara estas proteínas.
A
Péptido señal de 16 a 30 residuos situado en la región N-terminal
13
Q
La teoría sobre cómo tiene lugar el proceso de traducción e incorporación simultánea de las proteínas al RER fue elaborada en los años setenta del siglo pasado y se denominó «________»; ha sido verificada y completada con muchos otros experimentos posteriores.
A
Hipótesis de la señal
14
Q
La traducción comienza en ribosomas libres. Cuando en el extremo N-terminal de la proteína en formación aparece el péptido señal que indica que la proteína debe ser traducida en el RER, ese péptido es reconocido por la partícula reconocedora de la señal (PRS). La PRS está formada por una molécula de ARN y seis proteínas, y consta de varios dominios (de unión al péptido señal, de parada de la traducción, de unión al ribosoma y de unión a GTP).
A
Paso 1 de la traduccion de proteinas en el RER
15
Q
La unión de la PRS al ribosoma provoca una parada en la traducción y causa un cambio de conformación en PRS que le permite ser reconocida y unirse a su receptor en la membrana del RER. El complejo ribosoma/PRS y su receptor interactúan entonces con un translocador, un complejo proteico que permitirá el paso de la proteína en formación hacia la luz del RER.
A
Paso 2 de la traduccion de proteinas en el RER
16
Q
El translocador se abre y continúa la síntesis proteica, pero el péptido señal queda anclado en la región interna del translocador mediante interacciones proteicas, por lo que no pasa al interior del RER. La proteína en síntesis va atravesando el translocador y penetrando hacia el interior del RER. Se produce la hidrólisis de GTP y, como consecuencia, cambios conformacionales que hacen que se libere la PRS.
A
Paso 3 de la traduccion de proteinas en el RER
17
Q
Una peptidasa señal, que está asociada a la cara interna de la membrana, corta el péptido señal de la proteína que se está incorporando al RER.
A
Paso 4 de la traduccion de proteinas en el RER
18
Q
Paso 5 de la traduccion de proteinas en el RER
A
se continúa la traducción de la proteína, que quedará en la luz del RER.
19
Q
Algunas proteínas poseen, además del péptido señal en el dominio N-terminal, una secuencia de _________ en una región interna de la proteína. Esta secuencia consiste en un grupo de aminoácidos de naturaleza hidrófoba (constituido por unos 20-25 aminoácidos) que impide que la proteína continúe translocándose hacia la luz del RER. En este caso, la proteína continúa traduciéndose, pero la región proteica que queda por detrás de la secuencia de parada de la transferencia quedará orientada hacia el lado citoplasmático. Por lo tanto, una vez que finalice la traducción se obtendrá una proteína anclada a la membrana del RER con su extremo N-terminal orientado hacia la luz y su extremo carboxilo (C-terminal) hacia el citoplasma
A
Parada de la transferencia
20
Q
Las proteínas traducidas en el RER deben adquirir su conformación final para que sean perfectamente funcionales. Esta conformación implica un correcto plegamiento de la proteína y una serie de modificaciones postraduccionales en el interior del RER:
A
glucosilación, fragmentación y formación de enlaces disulfuro.
21
Q
La _________ es un proceso que comienza en el RER y finaliza en el aparato de Golgi. Ambos orgánulos poseen enzimas capaces de transferir azúcares a las proteínas, o de eliminar algunos de ellos para dar lugar a cadenas de oligosacáridos específicos para cada proteína. La ________ es una modificación importante, ya que algunas proteínas requieren ser ________ para poderse plegar correctamente en el RER; además, la ________ impide la agregación de las proteínas.
A
Glucosilación
22
Q
Todas las proteínas glucosiladas en el RER (fig. 10-8) sufren inicialmente una transferencia en bloque de un oligosacárido de 14 residuos:
A
3 de glucosa, 9 de manosa y 2 de N-acetilglucosamina, catalizada por una transferasa de oligosacáridos.
23
Q
El oligosacárido se ha formado previamente en el lado citosólico de la membrana del RER mediante la actividad de diversas enzimas que construyen la cadena de azúcares sobre un lípido de membrana llamado _______
A
dolicol-difosfato.
24
Q
La transferencia del oligosacárido a la proteína tiene lugar sobre un aminoácido ________ que se encuentre en una secuencia Asn-X-Ser/Thr (donde X puede corresponder a cualquier aminoácido; Ser: serina; Thr: treonina).
A
asparragina (Asn)
25
La correcta formación de una estructura tridimensional (o correcto plegamiento) por parte de las proteínas es un fenómeno de gran importancia, para el que el RER cuenta con la participación de:
* Enzimas, como la isomerasa de puentes disulfuro.
* Chaperonas como la BiP, la calnexina (proteína de membrana) y la calreticulina (soluble), dependientes de Ca2+; son lectinas que se unen a proteínas incompletamente plegadas, reteniéndolas en el RER.
26
La chaperona _________se une a la proteína naciente en el interior del RER para favorecer su correcto plegamiento
BiP (también llamada «HSP-70», o heat shock protein-70)
27
Tras la eliminación de las dos primeras moléculas de glucosa del oligosacárido, las proteínas del RER se unen a ______, que favorece el plegamiento y elimina el tercer residuo de glucosa. Entonces, la proteína es reconocida por «sensores de plegamiento»
Calreticulina
28
Si los sensores de plegamiento encuentran que la falta de plegamiento no se puede resolver, la proteina es enviada fuera del RER (mediante retrotranslocación) para ser destruida. Este proceso implica su __________
Desglucosilación mediante una N-glucanasa, ubiquitinación y proteólisis en el proteasoma
29
En condiciones de estrés celular, provocado por hipertermia, hipoxia o ayuno (entre otros), se produce la acumulación de proteínas mal plegadas en el RER. En esta situación se desencadena una respuesta celular denominada _______________, que implica el aumento de la transcripción de genes que codifican para chaperonas del RER y para proteínas implicadas en la retrotranslocación al citosol, y finalmente la degradación de las proteínas mal plegadas. En este proceso, la chaperona BiP actúa como sensor del estado general del plegamiento proteico, induciendo la ________.
unfolded protein response (UPR), o respuesta ante proteínas mal plegadas
30
Algunas proteínas del RER sufren también otro tipo de modificaciones que consisten en la unión a glucolípidos de membrana. Estos glucolípidos contienen fosfatidilinositol, por lo que las uniones se llaman anclajes de __________ .Los ____ contienen los dos ácidos grasos embebidos en la membrana del RER, inositol (junto con otros azúcares) y etanolamina. La transferencia de la proteína al _____ forma una unión que deja a dicha proteína anclada a la membrana por este tipo de glucolípido.
glucofosfatidilinositol (GPI, del inglés, glycoposphatidyl inositol).
31
Está constituido por un conjunto de estructuras membranosas, esencialmente tubulares, sin ribosomas adosados
El REL
32
Entre las características del REL que le diferencian del RER podemos citar:
* No presenta ribosomas.
* Los elementos membranosos son fundamentalmente túbulos (no sáculos).
* Posee una composición distinta de la membrana (con diferencias en sus proteínas y con mayor porcentaje de lípidos).
* Sus funciones están relacionadas principalmente con la síntesis de lípidos y derivados lipídicos.
* Es abundante solo en células especializadas (hepatocitos, células secretoras de hormonas esteroideas, células musculares, etc.).
33
Tiene lugar en el citoplasma, dos ácidos grasos unidos a coenzima A (CoA) se unen al glicerol 3-fosfato, formando el ácido fosfatídico, que se inserta entonces en la membrana del REL.
Primera fase de la síntesis lipídica
34
Segunda fase de la síntesis lipídica
Una fosfatasa convierte el ácido fosfatídico en diacilglicerol (DAG).
35
Se produce la unión de los diferentes grupos de cabeza polares al DAG, formándose así la fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina. El fosfatidilinositol se genera a partir del ácido fosfatídico, en vez de hacerlo a partir del DAG. En el REL también se sintetizan el colesterol y la ceramida, que van a ser componentes de las membranas, junto con los glicerofosfolípidos. La ceramida dará lugar a glucolípidos y a la esfingomielina en el aparato de Golgi, donde se completará la formación de estos lípidos de membrana. Tanto el colesterol como la esfingomielina formarán parte de las balsas lipídicas o rafts,
Tercera fase de la síntesis lipídica
36
La síntesis de lípidos tiene lugar en _______
La hemimembrana citosólica del retículo endoplasmático
37
Para redistribuir los lípidos en ambas hemimembranas y establecer la asimetría que la caracteriza en cuanto a su composición se necesita de la actuación de unas enzimas llamadas ________, que catalizan el paso, energéticamente desfavorable, de los grupos polares de los lípidos de un lado al otro de la membrana
Escramblasas
38
La actividad de estas enzimas incluye oxidación, hidrólisis o reducción de las sustancias que tienen que ser modificadas químicamente para reducir su toxicidad.
Las enzimas del citocromo P450 se agrupan en 27 familias de genes y se designan mediante las letras CYP, seguidas por un número del 1 al 10.
39
Estas células poseen una importante función en el acúmulo de glucosa en forma de glucógeno.
Los hepatocitos.
40
En el lado citosólico de la membrana del REL se encuentra la ________, una enzima que hidroliza la glucosa-6-fosfato, produciendo glucosa libre, que puede así pasar al torrente sanguíneo y ser utilizada por los tejidos ante una situación de falta de glucosa.
Glucosa 6-fosfatasa
41
Actúa como reservorio intracelular de Ca2+ y como un segundo mensajero en la señalización intracelular.
REL
42
En las fibras musculares esqueléticas existe especial, denominado _______, que forma una envuelta alrededor de las miofibrillas. Constituye un almacén de Ca2+ que se libera con la llegada del impulso nervioso y desencadena la contracción muscular.
«Retículo sarcoplásmico»
43
Constituido por un conjunto de estructuras membranosas, fundamentalmente sáculos aplanados y apilados en disposición paralela
El aparato de Golgi
44
El aparato de Golgi está constituido por un conjunto de estructuras membranosas, fundamentalmente sáculos aplanados y apilados en disposición paralela. También aparecen vesículas alrededor de los sáculos, especialmente junto a los extremos, además de elementos membranosos tubulares. Todos estos elementos se agrupan en unidades denominadas _______, cuyo número y distribución son variables según el tipo celular
Dictiosomas
45
El aparato de Golgi presenta polaridad, lo que indica que existen dos zonas con morfología y composición bien distinta, denominadas ______ y_______
Cara Cis (o de formación) y cara Trans (o de maduración)
46
La maduración proteica, está polarizada hacia ______
La cara Trans del Golgi.
47
Mencione los cinco compartimentos del aparato de golgi
* Red del Cis Golgi (CGN, del inglés Cis Golgi Network).
* Cisternas Cis.
* Cisternas mediales.
* Cisternas Trans.
* Red del Trans Golgi (TGN, del inglés Trans Golgi Network).
48
En la _______y en la ______ se encuentran enzimas que transfieren grupos fosfato y que eliminan residuos de manosa, respectivamente. En las _____ se añade N-acetilglucosamina; en las _____, galactosa y ácido siálico, mientras que en la _____ se encuentran enzimas que transfieren grupos sulfato a algunas proteínas.
```
CGN
Cisternas Cis
Cisternas mediales
CisternasTrans
TGN
```
49
En el aparato de Golgi las proteínas y lípidos sintetizados en el RE continúan su maduración. Los cambios más importantes que sufren son la ___________
Glucosilación, las fragmentaciones y la sulfatación.
50
Las _________ llevan a cabo la glucosilación de proteínas y lípidos, dando lugar a la formación de glucoproteínas, proteoglucanos y glucolípidos.
Transferasas de azúcares
51
Los radicales glucídicos se añaden siempre hacia _______
El interior de las cisternas del Golgi.
52
Las proteínas anteriormente glucosiladas en el RER (donde tenía lugar la N-glucosilación), en el aparato de Golgi se eliminan algunos de sus radicales glucídicos y se añaden otros, dando lugar a glucoproteínas que contienen N-oligosacáridos que se pueden clasificar en tres grandes grupos:
a) ricos en manosa; b) complejos, y c) híbridos, que vienen a ser oligosacáridos intermedios entre los grupos anteriores.
53
Los oligosacáridos ricos en manosa contienen ______
Manosa y N-acetilglucosamina.
54
Los oligosacaridos complejos poseen ________
Manosa, N-acetilglucosamina, galactosa y ácido siálico (o neuramínico) (pueden contener también fucosa).
55
En este tipo de glucosilación (que tiene lugar de modo exclusivo en el aparato de golgi) se unen azúcares a un grupo OH de los aminoácidos serina, treonina y, en el caso del colágeno, hidroxilisina. Da lugar a cadenas cortas de azúcares (unos 10, por término medio), que se añaden de modo secuencial (no en bloque, como en el caso de la N-glucosilación). Además, no se añade ni glucosa ni manosa.
O-glucosilación
56
Los proteoglucanos son estructuras de alto contenido proteico a las que se unen largas cadenas de azúcares que se llaman «glucosaminoglucanos» y se añaden en el aparato de Golgi. Los azúcares que forman parte de estas cadenas son:
N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina, galactosa, manosa, ácido siálico, ácido glucurónico y ácido idurónico, entre otros; muchos de ellos están, además, sulfatados.
57
La adición de ácido siálico tiene lugar en _________. El ácido siálico proporciona una carga negativa a las proteínas, lo cual tiene importancia en algunas interacciones célula-célula o en la infección de microorganismos.
Las cisternas Trans del aparato de Golgi
58
Algunas proteínas sufren sulfatación en sus tirosinas, reacción que es catalizada por una __________ en _________
Sulfotransferasa en la zona TGN del Golgi.
59
Las enzimas de tipo ________ que van a ser responsables de la digestión celular llevada a cabo por los lisosomas son clasificadas mediante una ruta especial, que las dirigirá hacia este orgánulo.
Hidrolasa ácida
60
Los lisosomas primarios se forman a partir de _________
Vesículas revestidas de clatrina que se originan en la zona TGN del Golgi.
61
El marcaje de enzimas lisosomicas comienza en _______, que contiene enzimas que añaden grupos fosfato sobre el carbono 6 de manosas terminales en las proteínas de tipo hidrolasa que van a ir destinadas a lisosomas.
La zona CGN
62
La_______constituye, un marcaje de aquellas proteínas cuyo destino es el lisosoma.
Manosa-6-fosfato (M6P)
63
Las proteínas cuyo destino es el lisosoma poseen _________ y la adición del fosfato tiene lugar mediante la acción de la enzima ___________, que transfiere un grupo fosfato a la manosa de las enzimas lisosómicas a partir de una molécula de N-acetilglucosamina-UDP.
N-glucosilación
| N-acetilglucosamina fosfotransferasa
64
Las hidrolasas lisosómicas marcadas son reconocidas por receptores de ___ presentes en TGN. De esta manera, se formarán vesículas revestidas de clatrina que salen del TGN y se fusionan con el endosoma tardío.
M6P
65
Orgánulo responsable de la adecuada distribución de membrana entre los distintos elementos membranosos de la célula.
Aparato de golgi
66
La fragmentación tiene lugar en __________(Lys-Lys, Lys-Arg, Arg-Arg, Arg-Lys). En el aparato de Golgi y en las vesículas de secreción inmaduras, estas proteínas son procesadas mediante enzimas que eliminan parte de la proteína, dejando libre la forma activa.
aminoácidos cargados positivamente
67
El revestimiento tiene, al menos, dos funciones:______________. Para este propósito se pueden formar dos tipos de vesículas (cuya estructura se explicó en el capítulo 5)
• Vesículas revestidas de clatrina:
• Vesículas revestidas de coatómeros (COPI y COPII):
a) proveer la fuerza mecánica para deformar la membrana, y b) capturar en esas zonas los receptores específicos.
68
Participan en la formación de vesículas en el aparato de Golgi que irán destinadas a lisosomas, en la endocitosis mediada por receptor y en la exocitosis regulada.
Vesículas revestidas de clatrina:
69
Su revestimiento está formado por un gran complejo proteico, el coatómero, compuesto por las subunidades proteicas COPI y COPII (del inglés coating protein). Estas proteínas de recubrimiento median el transporte del RER al aparato de Golgi (COPII), el que se desarrolla entre cisternas del Golgi y de recuperación a RER (COPI), y el del TGN hacia la membrana plasmática (secreción constitutiva) (COPI).
Vesículas revestidas de coatómeros (COPI y COPII):
70
Se pueden distinguir cuatro vías de comunicación mediante vesículas entre diferentes compartimentos celulares:
* Transporte del RER al aparato de Golgi:
* Vía de retorno del aparato de Golgi al RER:
* Transporte a través del Golgi:
* Transporte del Golgi a la membrana plasmática:
71
Las proteínas presentes en el RER que deben pasar al aparato de Golgi son empaquetadas en vesículas revestidas de COPII, que se forman en regiones especializadas del RER, sin ribosomas, denominadas exit sites (lugares de salida). Estas vesículas se fusionan formando agregados tubulovesiculares que se desplazan hacia el Golgi, en un movimiento dependiente de microtúbulos.
Transporte del RER al aparato de Golgi:
72
Las proteínas residentes del RER que hayan pasado al aparato de Golgi para ser modificadas, vuelven mediante vesículas recubiertas de COPI. En concreto, las proteínas solubles residentes del RER (como BiP o isomerasa de puentes disulfuro) presentan una pequeña señal carboxilo terminal que consiste en una secuencia de aminoácidos Lys-Asp-Glu-Leu (o KDEL). Las proteínas de membrana del RER poseen también secuencias específicas, que contienen dos residuos de lisina (KKXX), que las devuelven a través de la vía de reciclado. Estas proteínas son reconocidas por receptores presentes en la membrana de los agregados tubulovesiculares y del aparato de Golgi, en zonas que forman vesículas revestidas de COPI y son devueltas al RER.
Vía de retorno del aparato de Golgi al RER:
73
Las proteínas procedentes del RER son incorporadas al aparato de Golgi por su cara Cis y van madurando en su recorrido hacia la cara Trans. El movimiento preciso que siguen las proteínas a través del Golgi es todavía objeto de debate. Existen dos posibles modelos teóricos, aunque en realidad, está prácticamente aceptado que lo que se da es una mezcla de ambos: a) transporte vesicular, en el que las cisternas son estáticas, con proteínas residentes características, y b) maduración o progresión de las cisternas, en el que estas van madurando, por lo que debe haber un transporte vesicular retrógrado de las proteínas residentes de cada compartimento.
Transporte a través del Golgi:
74
Este proceso repone la membrana perdida por endocitosis y sirve a la vez para verter al exterior celular moléculas de secreción y sustancias que formarán parte de la matriz extracelular. Existen dos grandes vías secretoras: a) la vía secretora constitutiva, que se da en todas las células y supone una constante exocitosis de vesículas que contienen proteínas y lípidos de la membrana plasmática, así como proteoglucanos y glucoproteínas de la matriz extracelular, y b) la vía secretora regulada, que tiene lugar solo en células especializadas en secreción. En ella las moléculas son secretadas en respuesta a un estímulo y pueden ser hormonas, enzimas o neurotransmisores.
Transporte del Golgi a la membrana plasmática:
75
Marcador universal de lisosomas.
Fosfatasa ácida
76
Orgánulos esféricos, de pequeño tamaño (alrededor de 0,5 μm), contenido homogéneo denso y pH no muy ácido. Se trata de vesículas desprendidas del aparato de Golgi cargadas de enzimas hidrolíticas que todavía no han digerido, por lo que en la actualidad se les tiende a denominar «vesículas hidrolíticas del Golgi».
Los lisosomas primarios
77
Son aquellos que están digiriendo o ya han digerido los diferentes sustratos celulares. Estos lisosomas son el resultado de la fusión de los lisosomas primarios con los endosomas tardíos, con un pH ácido, donde se concentran los sustratos que han sido incorporados mediante endocitosis. La fusión de ambos orgánulos da lugar a un compartimento con un pH ácido, enzimas hidrolíticas y sustratos para la digestión. Son de mayor tamaño y más irregulares que los primarios y poseen contenido heterogéneo. Presentan una gran variabilidad morfológica, dependiendo del tipo celular y del tipo de material digerido.
Los lisosomas secundarios
78
La digestión incompleta de las sustancias puede generar lisosomas (generalmente grandes y con forma irregular) con material de residuo en su interior, llamados _______
Cuerpos residuales o gránulos de lipofuscina (también se denominan «pigmento de envejecimiento», típico de las neuronas y del músculo cardíaco).
79
Los lisosomas primarios se forman por gemación en _________
La zona TGN del Golgi
80
En _______ tiene lugar, la disociación de los grupos fosfato que constituían el marcaje de las enzimas lisosómicas. Una vez que las enzimas están libres de su grupo fosfato, pueden actuar, digiriendo sus sustratos específicos.
elendosoma tardío
81
La digestión intracelular de sustratos mediada por lisosomas puede ser de dos tipos:
a) heterofagia y b) autofagia,
82
Cuando los sustratos que se digieren provienen del exterior celular mediante endocitosis o fagocitosis
Heterofagia,
83
Cuando las células digieren sus propios componentes celulares. Consiste básicamente en un proceso de autodigestión mediante el cual las células fagocitan sus propias estructuras.Se pueden distinguir tres tipos en función de su forma de realización
Autofagia
84
Existe un tipo especial de autofagia denominada __________ en el cual la célula digiere sus propios gránulos de secreción.
Crinofagia
85
La autofagia está controlada genéticamente por _________
La familia de genes Atg (autophagy-related genes).
86
En este tipo de autofagia a gran escala, una membrana (probablemente derivada del RE) engloba una porción de citoplasma, que incluye material soluble y orgánulos. El elemento membranoso formado (autofagosoma) se fusiona con un lisosoma, formándose un autolisosoma en el que se llevará a cabo la digestión.
Macroautofagia
87
Tipo de autofagia. En este caso, pequeñas porciones de citoplasma son captadas por invaginaciones de la membrana del lisosoma, donde tiene lugar la digestión de las sustancias.
Microautofagia
88
Tipo de autofagia. Algunas proteínas citosólicas presentan una secuencia de tipo KFERQ. Son reconocidas por la chaperona Hsc70 y otras cochaperonas, y translocadas al lisosoma mediante la proteína transmembrana del lisosoma Lamp-2A.
Autofagia mediada por chaperonas:
89
La _______ bloquea los procesos de autofagia. También se activa para eliminar orgánulos hipertrofiados
insulina (hormona reguladora de la glucemia)
90
Se trata de una enfermedad que se agrupa bajo el término de neumoconiosis o enfermedades pulmonares por inhalación de polvo inorgánico. Es típica de los mineros y de otras profesiones donde puede haber inhalación de sílice. Se desencadena como consecuencia del depósito de estas partículas en el parénquima pulmonar, donde los intentos de aclaramiento bronquial por parte de los fagocitos resultan ser insuficientes. Los cristales de sílice, que no pueden ser digeridos por los fagocitos, rompen las membranas del lisosoma y causan la muerte de los fagocitos. Esto provoca inflamación crónica y reclutamiento de células del sistema inmunitario, en un intento por eliminar estas partículas. La presencia de células inflamatorias de modo crónico libera sustancias oxidantes, factores de crecimiento y citoquinas, que conducen a una citotoxicidad y a fibrosis pulmonar. Así, aumenta el riesgo de padecer infecciones (como la tuberculosis) y el cáncer.
Silicosis
91
Está causada por un déficit de la enzima α-galactosidasa A. Se origina por un defecto genético localizado en el cromosoma X, lo que explica su mayor incidencia en varones. Debido a que la función de esta enzima es la eliminación de un compuesto de carácter lipídico (la globotriaosilceramida GL-3), su déficit conducirá a una progresiva acumulación de esta sustancia en las células, lo que ocurre de modo importante en los vasos sanguíneos, hígado, corazón, piel y cerebro. Entre las manifestaciones clínicas son característicos el ardor en las palmas de las manos, la disminución de la sudoración, la intolerancia al calor y al ejercicio, la aparición de angioqueratomas (manchas rojas en la piel, que cuando se dan sobre el ombligo o la rodilla tienen valor diagnóstico), el fallo renal y la opacidad de la córnea, entre otras.
Enfermedad de Fabry
92
Es la enfermedad por acumulación en los lisosomas más común. Es una lipidosis con tres presentaciones clínicas que difieren en severidad y grado de afectación del sistema nervioso. El déficit de glucocerebrosidasa explica su patogenia, puesto que no pueden ser degradados los glucocerebrósidos a glucosa y ceramida.
La variante I es menos severa; no afecta al sistema nervioso, pero se aprecian lesiones óseas, esplenomegalia y hepatomegalia. Tiene una distribución característica, ya que afecta fundamentalmente a la población judía (1/2.500 individuos). Por otro lado, las variantes II y III, aunque menos frecuentes, se manifiestan tanto en la población judía como en la no judía. La primera cursa con una importante afectación del sistema nervioso central que aparece en la infancia, cuya evolución puede causar la muerte en edad temprana; y la variante III (con una afectación intermedia) da lugar a síntomas neurológicos como la demencia y la espasticidad hacia los 10 años de edad. El tratamiento enzimático sustitutivo y el control de síntomas mejoran las condición de los pacientes; al igual que en la enfermedad de Fabry, el elevado coste representa un serio problema para estos enfermos.
Enfermedad de Gaucher
93
Conocida en inglés como I-cell disease (inclusion-cell disease), es una enfermedad poco común en la que los lisosomas están desprovistos de todas las enzimas hidrolíticas, debido a la falta de la enzima fosfotransferasa de N-acetil glucosamina, que cataliza el primer paso en el marcaje de las enzimas lisosómicas con M6P. La alteración funcional de esta enzima impide que las enzimas lisosómicas alcancen su destino, por lo que, en vez de dirigirse a los lisosomas, continúan la ruta de secreción y aparecen en el exterior celular. En estos pacientes hay una presencia en el suero de las hidrolasas lisosómicas, lo que permite un fácil diagnóstico. Cursa con malformaciones, retraso en el crecimiento, falta de tono muscular y fallecimiento, muy frecuentemente antes de cumplir los 5 años de edad.
Mucolipidosis tipo II
94
Está constituido por una red de polímeros proteicos que proporcionan soporte estructural a la célula, posicionan los orgánulos en el citoplasma y están implicados en funciones tan importantes como el movimiento y la división celular, o el transporte de vesículas.
El citoesqueleto
95
Los principales elementos del citoesqueleto son tres:
1. Microtúbulos.
2. Microfilamentos.
3. Filamentos intermedios.
96
Los microtúbulos están compuestos principalmente por la proteína ______ y forman cilindros de 25 nm de diámetro. La ________ (junto con otras proteínas asociadas) constituye los microfilamentos, que poseen un diámetro de 7 nm. Los filamentos intermedios, cuyo diámetro es de 8-12 nm, pueden estar formados por una gran variedad de proteínas, específicas de cada tipo celular.
Tubulina
| Actina
97
Los microtúbulos son largas estructuras cilíndricas huecas cuyo diámetro exterior mide 25 nm, siendo su diámetro interior de unos 14 nm. La pared del microtúbulo está formada por _______ compuestos por heterodímeros de dos proteínas: la ________
13 protofilamentos
| α- y la β-tubulina
98
Si se añade α- y β-tubulina monomérica en concentraciones suficientes, GTP y Mg+2 y se trabaja con una temperatura adecuada (fisiológica), se consigue una ____________
Polimerización espontánea de los microtúbulos.
99
En las primeras fases de la polimerización, el ensamblaje se produce por adición de heterodímeros de α-/β-tubulina libre en el medio, que da lugar a oligómeros que constituyen un núcleo inicial de formación del microtúbulo. Este proceso se le llama ____
Nucleación
100
Posteriormente, la unión de nuevos heterodímeros de α-/β-tubulina a ambos lados del núcleo provoca la _______ que se produce con mas rapidez que la nucleacion
Elongación.
101
Finalmente se llega a un estado de ________, en el que el microtúbulo se mantiene con una longitud más o menos constante porque la concentración de tubulina libre en el medio disminuye, hasta llegar a ser un factor limitante para la reacción de polimerización. Esta es una fase de meseta, en la que las tasas de adición y eliminación de tubulina en el microtúbulo son semejantes. En efecto, las unidades de α- y β-tubulina también se pueden desprender de los microtúbulos, por lo que estos se encuentran en un constante proceso de ___________
Equilibrio
| Formación/destrucción.
102
Los experimentos in vitro han demostrado que el crecimiento de un microtúbulo tiene lugar preferentemente por uno de los extremos (al que se denomina extremo «más»), mientras que al otro extremo se le denomina extremo «menos». Por ello se dice que los microtúbulos presentan polaridad. En el extremo____ de los microtúbulos queda situada la α-tubulina, mientras que en el extremo_______ se sitúa la β-tubulina
(–)
| +
103
En el extremo ___ la concentración crítica de tubulina para que tenga lugar la adición al microtúbulo es menor que la concentración del extremo ___
(+)
| –
104
Se sabe que para que tenga lugar la polimerización, el heterodímero de α-/β-tubulina tiene que estar unido a ____(tanto la subunidad α como la β). La incorporación de heterodímeros tiene lugar de modo polar, es decir, en el extremo ____ del microtúbulo.
GTP
| +
105
Según se van añadiendo los heterodímeros, el GTP de la β-tubulina (pero no el de la α-tubulina) se disocia a ________, poco después de la adición.
GPD + Pi
106
Si se da una situación en la cual la concentración crítica de tubulina libre es mayor que la necesaria para que se produzca la polimerización en el extremo (+), pero menor que la necesaria para que haya polimerización en el extremo (–), el microtúbulo crecerá por el extremo (+), pero perderá unidades por el extremo (–). A este fenómeno se le llama_________ , porque las moléculas de tubulina que se añaden en el extremo (+) se pierden posteriormente por el extremo (–)
intercambio rotatorio (treadmilling en inglés)
107
La interpretación del interambio rotatorio no está del todo clara, pero se sugirió el modelo de _______________para intentar explicarlo
Inestabilidad dinámica
108
La fase de despolimerización brusca se llama «_________» del microtúbulo, y la vuelta al crecimiento, «_______».
Catástrofe
| Rescate
109
La génesis de nuevos microtúbulos en el citoplasma celular depende de los_____________, regiones muy características de las células que actúan como lugares de nucleación de los microtúbulos e incluyen estructuras celulares como los centríolos y los cuerpos basales de cilios y flagelos
Centros organizadores de microtúbulos (MTOC, del inglés microtubules organizing centers)
110
En los MTOC se encuentra un tipo de tubulina especial, la ________, cuya presencia es esencial para la tubulogénesis en el citoplasma celular.
γ-tubulina
111
El extremo ___ del microtúbulo se sitúa junto al MTOC, mientras que el extremo ___se va alejando radialmente del MTOC, hacia la periferia celular, al ir incorporando nuevas unidades de tubulina, lo que alarga el microtúbulo por el extremo ___.
(–)
(+)
(+)
112
Las principales funciones de los microtúbulos celulares son:
* Contribuyen al establecimiento de la forma particular de cada tipo de célula.
* Participan en el movimiento celular.
* Permiten el transporte de vesículas y orgánulos a lo largo de citoplasma y el mantenimiento de orgánulos en determinadas localizaciones celulares.
* Participan en los procesos de endocitosis y exocitosis.
* Tienen un papel esencial en el movimiento de los cromosomas y cromátidas durante la mitosis y la meiosis.
* Constituyen los centríolos celulares.
* Forman el axonema de cilios y flagelos.
113
El ______ es una sustancia extraída de la corteza del tejo (Taxus baccata) que aumenta la estabilidad de los microtúbulos, haciendo que se vuelvan demasiado rígidos e impidiendo que desarrollen sus funciones adecuadamente. Se ha comprobado inhibe la despolimerización de los microtúbulos, impidiendo así su dinamismo durante la mitosis, lo que conduce a las células a la muerte por apoptosis.
Taxol
114
La ______, agente que se extrae de la planta Colchicum autumnale, impide la polimerización de los microtúbulos, al unirse a las unidades de tubulina libres en el citoplasma y evitar así que se incorporen al microtúbulo. Este compuesto detiene la mitosis en metafase (en la que los cromosomas poseen un grado máximo de compactación), y es un agente muy empleado en el diagnóstico citogenético de enfermedades, ya que se utiliza para preparar el cariotipo celular. Se ha utilizado para el tratamiento de la gota
colchicina
115
Existen dos tipos de MAP(MAP, microtubule associated proteins):
1. Motoras: son proteínas que consumen energía para desplazarse a lo largo de los microtúbulos con el fin de llevar vesículas u orgánulos a distintos lugares del citoplasma.
2. No motoras: desarrollan funciones estructurales, como la formación de haces y redes, la estabilización de microtúbulos, etc.
116
Las MAP motoras pertenecen a la familia de las ______ y _____
Quinesinas y dineínas.
117
Las _______son una familia de proteínas motoras, identificadas por primera vez en el axón gigante del calamar, que se desplazan desde el extremo (–) hasta el extremo (+) de los microtúbulos.
Quinesinas
118
La ________ comprende también una familia de proteínas constituidas por varios polipéptidos, con capacidad de moverse desde el extremo (+) al extremo (–) de los microtúbulos; es decir, en sentido opuesto al movimiento de la quinesina. Al igual que las quinesinas, se pueden desplazar vesículas y orgánulos a través de los microtúbulos.
Dineína
119
una MAP de bajo peso molecular que se asocia a los microtúbulos de los axones neuronales, confiriéndoles estabilidad y permitiendo que se agrupen en haces paralelos. Esta proteína está muy involucrada en el desarrollo de diversas enfermedades, llamadas taupatías, entre las que se encuentra la enfermedad de Alzheimer.
tau (τ),
120
El ________ está formado por nueve tripletes de microtúbulos dispuestos en una estructura cilíndrica, que recuerda a un barril hueco. Se caracteriza por tener una estructura de tipo 93 + 0; es decir, que su pared está formada por nueve tripletes de microtúbulos periféricos y no posee microtúbulos en la parte central. Los microtúbulos de cada triplete se denominan A (correspondiente a un cilindro completo de 13 protofilamentos), B y C (cilindros contiguos al A, pero incompletos, ya que constan solo de 10 protofilamentos).
Centríolo
121
En los centriolos cada triplete se une al triplete contiguo mediante una serie de proyecciones proteicas constituidas por una proteína asociada llamada ______, que forma como peldaños de una escalera que recorren toda la longitud del microtúbulo A de cada triplete y lo unen al microtúbulo C del triplete vecino.
Nexina
122
Las células en interfase poseen un par de centríolos (en posición perpendicular uno con respecto al otro) localizados normalmente en una parte central de la célula, por lo que a estas estructuras se les llama ___________
Centrosomas.
123
A la pareja de centríolos se le denomina también ______
Diplosoma.
124
En células en mitosis los centríolos se han duplicado y cada una de las parejas aparece como una estructura radial (correspondiente a microtúbulos que emergen de los centríolos) situada en cada uno de los polos de la célula; estas estructuras reciben el nombre de ______
astrosferas.
125
Rodeando a los centríolos se encuentra el ___________, que contiene _______, encargada de nuclear los microtúbulos durante su crecimiento.
Material pericentriolar
| γ-tubulina
126
Los microtúbulos se generan en el material pericentriolar y crecen alejándose hacia el citoplasma. El extremo____ del microtúbulo corresponde, por lo tanto, a la zona que está junto al material pericentriolar, y el ___, al extremo que crece hacia el citoplasma.
(–)
| +
127
Los centríolos organizan los microtúbulos que van a formar el _______, el cual permite el desplazamiento de los cromosomas y las cromátidas durante la división celular.
huso mitótico
128
La formación del huso mitótico implica la estabilización de microtúbulos que emergen de los centrosomas, los cuales se pueden clasificar en tres tipos:
1. Microtúbulos cinetocóricos: se unen por su extremo (+) al cinetocoro de los cromosomas, lo cual estabiliza los microtúbulos.
2. Microtúbulos polares: emergen de los centrosomas pero no contactan con los cromosomas, sino que se estabilizan al contactar con otros microtúbulos antiparalelos que crecen a partir del centrosoma del polo opuesto.
3. Microtúbulos astrales (o del áster): parten del centrosoma y se extienden hacia la periferia celular, en dirección opuesta al centro del huso.
129
Durante la metafase, los microtúbulos sitúan a los cromosomas condensados en ____________, y en la anafase las cromátidas hermanas se separan, desplazándose hacia los polos opuestos del huso.
La placa metafásica
130
Se pueden distinguir dos etapas en la anafase:____________ en las que intervienen distintos tipos de microtúbulos y proteínas asociadas a los microtúbulos para llevar a cabo la migración de las cromátidas
anafase A y anafase B,
131
En la ______________, los microtúbulos cinetocóricos se van acortando, arrastrando tras de sí a la cromátida a la que estaban unidos. Esto ocurre porque hay una eliminación progresiva de unidades de tubulina del extremo (+) que estaban ancladas en el cinetocoro. Al mismo tiempo, se produce una actividad de proteínas motoras unidas al cinetocoro, que avanzan hacia el centrosoma al cual se dirige la cromátida, a la vez que se van perdiendo unidades de tubulina, lo que conlleva el acortamiento de microtúbulos y el arrastre de la cromátida hacia el polo
Anafase A (o anafase temprana)
132
En la ________ los polos del huso se separan entre sí. En este proceso participan los microtúbulos polares antiparalelos, que contactan entre sí por medio de proteínas motoras, formando como peldaños de una escalera. Las proteínas motoras desplazan los microtúbulos polares antiparalelos en sentidos opuestos, causando la separación de los polos. La adición de unidades de tubulina en los extremos (+) de estos microtúbulos, junto con la actuación de las proteínas motoras, permite un alargamiento de los microtúbulos y la separación progresiva de los polos. El otro tipo de microtúbulos del huso (los del áster) también participa en el alejamiento de los polos: las proteínas motoras ancladas en el córtex celular se unen al extremo (+) de los microtúbulos y los desplazan hacia la periferia celular; a la vez, se eliminan unidades de tubulina de este extremo. El efecto resultante es un arrastre de los polos del huso hacia el córtex celular, alejándose entre sí.
Anafase B (o anafase tardía)
133
Proyecciones celulares cilíndricas de unos 0,25 μm de ancho y aproximadamente 5 μm de longitud, situados en la superficie libre de las células; están formados por un eje de nueve dobletes de microtúbulos periféricos que quedan rodeando a dos microtúbulos centrales.
Los cilios
134
Existen dos tipos de cilios, que se diferencian por la estructura del axonema y por la función que desempeñan:
a) los cilios móviles, y b) los cilios inmóviles, también llamados cilios primarios.
135
Los cilios con un axonema cuya estructura interna de microtúbulos es de tipo 92 + 2 (nueve dobletes de microtúbulos periféricos y dos centrales), se llaman también_______ , mientras que los del tipo 92 + 0 (sin el par central de microtúbulos) se llaman _______
«Móviles»
| «Inmóviles» o «cilios primarios».
136
Los cilios _____ se encuentran normalmente como cilios únicos (un cilio por cada célula) y actúan como antenas que recogen señales extracelulares para transmitirlas al interior celular.
Inmóviles 92 + 0
137
En los cilios motores se pueden diferenciar tres partes:
Tallo, cuerpo basal y raíces ciliares
138
Es la parte más larga del cilio y se extiende hacia el exterior celular. Posee un axonema de tipo 92 + 2, rodeado por membrana plasmática. Cada doblete de la pared del axonema está formado por un microtúbulo completo A y otro incompleto B. Los microtúbulos del par central, denominados singletes, no están unidos entre sí y son ambos completos (tienen, por lo tanto, 13 protofilamentos cada uno).
Tallo
139
Los dobletes adyacentes de la pared del microtúbulo están conectados por ______
Nexina
140
La _____ es la proteína responsable de generar el movimiento ciliar utilizando la energía que le proporciona la hidrólisis de ATP, ya que tiene capacidad ATPasa.
Dineína
141
Se localiza en la base del tallo ciliar y corresponde al centríolo que organizó el axonema del cilio. Su estructura es 93 + 0 (idéntica a la del centríolo).
Cuerpo basal
142
Son estructuras fibrosas, no formadas por microtúbulos, que se extienden hacia el citoplasma para dar sujeción al cilio. Contienen actina y al microscopio electrónico poseen un patrón estriado.
Raíces ciliares
143
Los cilios motores tienen un tipo de movimiento llamado ______, que es extraordinariamente rápido: unos 30 batidos por segundo. El movimiento se puede resumir en dos fases: en una primera fase se produce un golpe fuerte y rápido que curva el cilio, lo que implica un gasto energético y constituye un golpe efectivo; en una segunda fase (más lenta), se produce un movimiento hacia su postura vertical sin gasto de energía, llamado golpe de recuperación
«Batido ciliar»
144
Este síndrome se caracteriza por degeneración retiniana, anosmia, retraso mental, presencia de riñones poliquísticos, hipertensión e hipercolesterolemia, lo que lleva a la muerte prematura de los pacientes. Esta enfermedad se ha asociado a mutaciones en una familia de proteínas denominadas BBS1 (del inglés, Bardet-Biedl Syndrome), cuya función se relaciona con la transmisión de señales intracelulares a través de los cilios.
Síndrome de Bardet-Biedl.
145
caracterizado por la presencia de órganos como el corazón, el estómago, el hígado o el bazo en el lado opuesto en el que están en una persona normal
situs inversus,
146
son estructuras con función motora característicos de los espermatozoides, que permiten su desplazamiento a través del tracto genital femenino.
Los flagelos
147
Los espermatozoides están formados por la cabeza (que contiene el material genético) y la cola, en la que se distinguen tres partes:
la pieza intermedia (con mitocondrias que proporcionan el ATP necesario para el movimiento), la pieza principal y la pieza final.
148
El eje motor del espermatozoide contiene un axonema de estructura ___ que recorre toda la cola. Rodeando al axonema en la pieza intermedia y principal se encuentran las ___: complejos proteicos que proporcionan soporte, manteniendo así intacta la estructura del espermatozoide durante los movimientos ondulantes que permiten su desplazamiento
92 + 2
| fibras densas
149
La alteración morfológica de los flagelos puede ocasionar enfermedades reproductivas debidas a la falta de motilidad espermática. La _____ se caracteriza por una pérdida o disminución de la motilidad del 50% o más en los espermatozoides del semen. Esta patología puede tener diversas causas, una de las cuales consiste en las anomalías estructurales del axonema del espermatozoide.
astenospermia (también llamada astenozoospermia)
150
La formación de cilios se denomina ____y se inicia con la multiplicación de los __ y la migración hacia la membrana plasmática. Los centríolos se disponen de modo perpendicular a la misma y constituyen así el cuerpo basal, que actúa como ___. Los microtúbulos ___ del cuerpo basal crecen hacia la periferia celular formando el _____ (que queda rodeado de membrana plasmática), mientras que el microtúbulo __del cuerpo basal no crece. En células epiteliales ciliadas el proceso de ciliogénesis puede ir precedido de una invaginación de la membrana plasmática apical, por la que se forma una ____, alrededor de la cual se alinearían los cuerpos basales que darán lugar a múltiples cilios. En una fase posterior, la membrana se situaría en su posición normal, una vez que los cilios se han formado mediante ____. En otros casos se forma una verdadera ___, alrededor de la cual tiene lugar el proceso de ciliogénesis, que posteriormente se dirige a la membrana plasmática apical y se fusiona con ella, quedando los cilios hacia el ___celular.
```
ciliogénesis
centríolos
centro de nucleación de tubulinas
A y B
axonema del tallo ciliar
C
hendidura de ciliogénesis
elongación de los cuerpos basales
vacuola citoplasmática (vacuola ciliar)
exterior
```
151
____es una enfermedad genética autosómica recesiva de escasa incidencia, que se origina por alteraciones en la estructura del axonema de cilios y flagelos. Esta patología puede provocar bronquitis y sinusitis crónica, otitis e infertilidad, como consecuencia de alteraciones en la estructura de los cilios del epitelio del tracto respiratorio, oído, trompa de Falopio, y los espermatozoides. La falta de motilidad de los cilios del aparato respiratorio resulta en un defectuoso desplazamiento del moco, lo que impide la expulsión de microorganismos y, por lo tanto, facilita las infecciones crónicas. La causa más frecuente de esta enfermedad es la presencia de mutaciones en el gen de la dineína (proteína motora del axonema). No obstante, se han descrito otras causas, como la ausencia de las espinas radiales o del par central de microtúbulos, o incluso una completa aplasia ciliar (es decir, ausencia total de cilios). En el 50% de los pacientes con disquinesia ciliar se puede encontrar también situs inversus. Cuando la sintomatología afecta al aparato respiratorio y al reproductor, y aparece situs inversus se conoce como ___
La disquinesia ciliar primaria (PCD, del inglés primary ciliary dyskinesia)
Síndrome (o tríada) de Kartagener.
152
es una de las enfermedades hereditarias más frecuentes que causa alteración renal progresiva, lo cual origina insuficiencia renal crónica y puede requerir, en una fase más avanzada, diálisis y trasplante renal.
El riñón poliquístico
153
Los ____ tienen un diámetro de 7 nm y están constituidos por polímeros de actina que forman una doble cadena helicoidal. La actina puede ser de tipo __, que se encuentra exclusivamente en células musculares; __, localizada en el citoplasma de la mayoría de los tipos celulares no musculares (principalmente en la periferia celular); y _, cuya localización suele coincidir con la de la actina β. En células no musculares existe una compleja red de microfilamentos en la zona del citoplasma cercana a la membrana plasmática, dando lugar a lo que se denomina ___, que proporciona una cierta rigidez estructural, aunque a la vez permite deformaciones de la membrana plasmática mediante contracción de los microfilamentos. En las células musculares esqueléticas, la actina es muy abundante y se distribuye por todo el citoplasma de modo altamente ordenado formando parte de los ___
```
microfilamentos (filamentos finos o delgados)
α
β
γ
córtex celular
sarcómeros.
```
154
Las funciones de los microfilamentos son las siguientes:
* Son responsables de la contracción del sarcómero de las células musculares esqueléticas. También participan en la contracción de las fibras de músculo liso, aunque en este caso la unidad motora no es un sarcómero organizado.
* Intervienen en el mantenimiento de la forma de cada tipo celular.
* Participan en los movimientos de las células.
* Forman el anillo contráctil en la citocinesis, permitiendo que las células hijas se separen en la fase final de la división celular.
* Facilitan el anclaje de células vecinas, ya que forman una red intracelular que se une a las zónulas ocluyentes y a las adherentes.
* Forman el sostén de microvellosidades y estereocilios.
* Participan en el desplazamiento intracelular de vesículas, de forma similar a como lo hacen los microtúbulos.
155
Para que se lleven a cabo estas funciones, los filamentos de actina interaccionan con proteínas de la familia de la miosina, cuya propiedad más relevante es _____
la capacidad motora (utilizando la energía proporcionada por la hidrólisis de ATP) para desplazar los filamentos de actina.
156
A diferencia de los microtúbulos formados por heterodímeros, los microfilamentos están constituidos por ___. Las unidades aisladas de actina se denominan ___, mientras que la actina en forma de filamento se conoce como ____
```
monómeros de actina
actina G (globular)
actina F (filamentosa).
```
157
El crecimiento del microfilamento se produce fundamentalmente por el extremo __, mientras que decrece por el extremo ___
protuberante (extremo «más»)
| puntiagudo (extremo «menos»)
158
La polimerización/despolimerización de la actina también controla la densidad del citoplasma. Si la polimerización da lugar a la formación de redes o mallas densas, se
favorece que el citoplasma adquiera mayor consistencia, y se dice que se encuentra en estado ___. El estado opuesto se llama __, en el que el citoplasma carece de dichas redes y es más fluido.
gel
| sol
159
familia de proteínas que se unen a la ADP-actina G y a la actina F. Estas proteínas favorecen la tasa de disociación de la ADP-actina G en los extremos (–), induciendo la despolimerización de los microfilamentos. Esto origina complejos ADF/cofilina-ADP-actina G libres en el citosol, que no se pueden incorporar de nuevo al microfilamento, ya que la actina está «secuestrada». Para revertir esta situación es necesaria la actividad de la proteína profilina, que estimula el intercambio de ADP por ATP en la actina G, desprendiéndose así del complejo ADF/cofilina y quedando libre para su incorporación al microfilamento por el extremo (+). La ADF/cofilina puede, además, unirse a lo largo de los microfilamentos y fragmentarlos, dando lugar a otros de menor tamaño
ADF (actin depolymerizing factor)/cofilina:
160
proteína fragmentadora de microfilamentos que actúa en presencia de Ca+2. Se une, además, a los extremos (+) de los polímeros de actina, impidiendo así que crezcan. Se encuentra abundantemente expresada en células con gran motilidad (como los macrófagos) y también en organismos unicelulares como las amebas.
Gelsolina
161
Los filamentos de actina se pueden ramificar formando estructuras en forma de árbol. El complejo proteico __, formado por varias proteínas, participa en la nucleación de la actina y en la ramificación de los microfilamentos. La unión de ___ a la actina favorece el inicio de su polimerización en otra dirección y, por lo tanto, su ramificación
Arp2/3
| Apr2/3
162
Las proteínas ___pertenecen a la familia de las llamadas proteínas G pequeñas y poseen la capacidad de unir nucleótidos de guanina. La estimulación de cada una de estas proteínas parece ser importante en la formación de haces de actina con diferentes características. Así, __ puede contribuir a la formación de fibras de estrés, __ favorece la formación de lamelipodios, y ___de filopodios. Estas proteínas son importantes, además, para que la célula se mueva correctamente y parecen ser muy relevantes en la invasión de las células tumorales.
Rho, Rac y cdc42
Rho
Rac
cdc42
163
es una proteína que entrecruza los filamentos de actina formando redes ortogonales y participa en el anclaje de la actina a la membrana plasmática . En su ausencia, el citoplasma tiende a permanecer en estado sol.
Filamina
164
Proteina que promueve la polimerización de la actina en filamentos . La proteína ___ activa a Arp2/3 para que pueda comenzar la nucleación de los microfilamentos. Algunas mutaciones en esta proteina son letales, mientras que otras afectan a la funcionalidad de distintos tipos celulares. Las mutaciones que dan lugar al síndrome de ____ afectan fundamentalmente al sistema hematopoyético. Este síndrome, de incidencia poco frecuente, cursa con eccema, trombocitopenia, deficiencias en el sistema inmunitario y diarreas sanguinolentas. Su tratamiento puede requerir transfusión de plaquetas o incluso trasplante de médula ósea.
WASp (del inglés Wiskott-Aldrich Syndrome protein)
WASp
Wiskott-Aldrich
165
esta proteína se une al complejo Arp2/3 y lo activa; además promueve la polimerización y estabilidad de los microtúbulos, especialmente en la corteza celular. Se ha descrito un aumento de su expresión en distintos tipos de cáncer y células malignas metastásicas con alta capacidad de motilidad e invasión.
Cortactina
166
Proteina que se sitúan en las microvellosidades y organizan los filamentos en haces paralelos
Fimbrina y villina:
167
Proteina que fija filamentos de actina para la formación de haces contráctiles del sarcómero muscular
• Actinina α:
168
actúa taponando el extremo (+) de los microfilamentos situados en el sarcómero. Es una de las proteínas tipo capping (encapsuladoras, casquete o tapa) que se unen a los extremos de los microfilamentos para estabilizar su elongación.
CapZ
169
Proteina que participa en el deslizamiento de los filamentos delgados en la contracción del sarcómero.
Miosina II:
170
proteínas motoras que son responsables del arrastre de microfilamentos en células no musculares y del movimiento de vesículas y orgánulos a través de los filamentos de actina.
• Miosinas I y V:
171
esta proteína se asocia con los filamentos de actina para formar una red de sostén que ayuda a mantener la forma del eritrocito (v. capítulo 3).
• Espectrina:
172
se une a las unidades de actina G impidiendo su polimerización espontánea, por lo que promueve que la actina permanezca en su forma monomérica
• Timosina:
173
es una toxina aislada del hongo venenoso Amanita phalloides, que actúa estabilizando anormalmente los microfilamentos de actina, impidiendo así su normal dinámica de formación/destrucción.
La faloidina
174
La toxicidad de A. phalloides, se debe fundamentalmente a la toxina ___, que inhibe la actividad de la ARN polimerasa II y causa fallos hepáticos, renales y encefalopatía.
α-amanitina
175
La ____, una micotoxina de tipo alcaloide, bloquea la polimerización de los microfilamentos al unirse sus extremos (+).
citocalasina D
176
la bacteria Lysteria monocytogenes, causa __.
listeriosis
177
Esta enfermedad es una zoonosis bacteriana poco frecuente pero muy grave, que puede ocasionar la muerte hasta en el 40% de las personas de riesgo infectadas (ancianos y niños). La infección se puede originar por ingestión de alimentos poco tratados como leche, verduras, quesos, etc.
listeriosis.
178
La interacción de la bacteria ___ con proteínas de la membrana apical de los enterocitos activa una cascada de señalización intracelular que favorece la formación de actina F en posición perpendicular a la membrana apical, deformándola y constituyendo lo que se conoce como «pedestal», cuya formación parece facilitar la movilidad de la bacteria a lo largo de la membrana y evitar la fagocitosis
Escherichia coli
179
es una proteína ubicua, encontrada abundantemente en las células musculares lisas y estriadas, que interactúa con la actina para realizar diferentes funciones motoras, incluidas la contracción muscular, el transporte de vesículas a través del citoplasma, etc.
La miosina
180
El genoma humano contiene __ genes de miosina distintos.
40
181
Como característica general, las diferentes miosinas poseen tres dominios diferentes:
a) un dominio globular (cabeza) con capacidad motora; b) una zona intermedia o cuello, y c) una cola, cuya estructura varía en los diferentes tipos de miosina
182
El primer tipo de miosina que se descubrió fue la ___, que se aisló del músculo esquelético.
miosina II
183
La propiedad fundamental de la miosina es la capacidad de
utilizar energía (ATP) mediante su actividad ATPasa localizada en la cabeza globular.
184
La miosina __ se dispone en forma sencilla, con una sola cola y una sola cabeza . Este tipo de miosina no forma filamentos complejos, sino que cada molécula individual puede interaccionar con un filamento de actina y moverse a través de él (con gasto de ATP) para transportar vesículas hacia el lado (+) del filamento. Este tipo de miosina también forma parte de las proteínas que componen las microvellosidades, donde su actividad motora puede arrastrar los filamentos de actina, provocando el movimiento de la microvellosidad
I
185
La miosina __posee dos cabezas y dos colas, pero el enrollamiento de las colas es solo parcial. Esta proteína contribuye también al desplazamiento de vesículas y orgánulos en el citoplasma celular; por ejemplo, intervienen en la transferencia de gránulos de melanina desde el melanocito al queratinocito.
V
186
En la enfermedad _____ se produce una despigmentación de la piel debida a una mutación en la miosina V, que impide la transferencia de melanina a los queratinocitos.
de Griscelli
187
La ____es la función mejor conocida y más representativa de la interacción entre los filamentos de actina y miosina.
contracción muscular
188
Los músculos esqueléticos están formados por _____: células multinucleadas que contienen en el citoplasma numerosas ___. Estas están constituidas a su vez por unidades repetitivas de ___, que son las estructuras motoras del músculo basadas en filamentos de actina y miosina.
fibras musculares
miofibrillas
sarcómeros
189
Al microscopio electrónico se puede observar que las miofibrillas del músculo esquelético presentan un patrón de bandas claras y oscuras. Las bandas oscuras se denominan __, mientras que las claras se llaman ___. En las bandas claras existe en realidad una zona oscura situada en posición central, a la que se denomina ___. El ___ se define como la unidad comprendida entre dos discos Z, lo que corresponde aproximadamente a 2,5 μm de longitud en situación de relajación. La contracción muscular implica una reducción de la longitud del sarcómero de aproximadamente 0,4 μm. En la banda oscura (A), también se puede observar una zona algo más clara situada en el centro, llamada ___.
```
A (de anisotrópicas con luz polarizada)
I (de isotrópicas)
disco o línea Z
sarcómero
zona H
```
190
La _____, que se enrolla como un fino cordón sobre el polímero de actina y el complejo de la troponina (que se engarza entre los huecos de la hélice de actina) juegan un papel clave en la contracción del sarcómero
tropomiosina
191
Durante la contracción muscular, las bandas __ no varían de longitud, a diferencia de las bandas __, que se acortan cuando la actina se desplaza sobre la miosina.
A
| I
192
La contracción del músculo esquelético tiene lugar cuando el sistema nervioso envía una señal que se transmitirá mediante el potencial de acción hasta el lugar en el que la neurona contacta con el músculo, denominado ____
unión neuromuscular
193
es un tipo de movimiento que está restringido a algunas células, como, por ejemplo, los leucocitos y las amebas, e implica la formación de seudópodos
El movimiento ameboide
194
es una enfermedad genética recesiva ligada al cromosoma X, que se produce por mutaciones en el gen de la distrofina, una proteína responsable de la estabilización del sarcómero que une los filamentos de actina al sarcoplasma. Los varones con una mutación en dicho gen sufren la enfermedad, mientras que las mujeres pueden ser portadoras, pero no desarrollan normalmente sintomatología. Como en el resto de enfermedades ligadas al sexo, solo las mujeres con las dos copias del cromosoma X inactivadas (cosa que es muy infrecuente) desarrollarían la enfermedad. El resultado de la mutación en la distrofina es que el sarcómero muscular queda parcialmente desorganizado y los músculos degeneran y pierden fuerza de modo progresivo. Los síntomas aparecen en la infancia y progresan con la edad, pudiendo ocasionar una pérdida de movilidad y deformaciones en el esqueleto. Los pacientes pueden mostrar cardiomiopatía por afectación de la estructura del miocardio y dificultades respiratorias, que incluso pueden ocasionar la muerte. Además del efecto mecánico, la ausencia de distrofina altera el metabolismo de la célula muscular, al modificarse una serie de cascadas de señalización intracelular y aumentar el estrés oxidativo en la célula, por mecanismos que todavía no son bien conocidos. Todos estos acontecimientos terminan por causar la muerte de fibras musculares, que son reemplazadas por tejido conjuntivo y adiposo. Esta enfermedad no tiene cura y el tratamiento es sintomático: antiinflamatorios, actividad física suave, uso de aparatos ortopédicos, etc.
La distrofia muscular de Duchenne
195
La ____también se produce por mutaciones en el gen de la distrofina, pero en esta enfermedad hay una cierta cantidad de proteína funcional, a diferencia de lo que ocurre en la distrofia muscular de Duchenne. Por lo tanto, las manifestaciones clínicas son menos severas.
distrofia muscular de Becker
196
poseen un diámetro de 8-12 nm y constituyen polímeros de gran estabilidad estructural que participan en el mantenimiento del citoesqueleto y en la resistencia frente a tensiones mecánicas.
Los filamentos intermedios
197
Los filamentos intermedios tienen una serie de características morfofuncionales que los diferencian de los microtúbulos y microfilamentos:
* A diferencia de los microtúbulos (constituidos por tubulina) y microfilamentos (que son polímeros de actina), los filamentos intermedios están formados por proteínas diversas que dan lugar a los diferentes grupos de filamentos.
* Las proteínas que constituyen los filamentos intermedios son filamentosas y no globulares.
* No presentan polaridad; es decir, no poseen extremos (+) ni (–), ni tienen una dinámica de polimerización-despolimerización como la de los microtúbulos o microfilamentos.
* No precisan de ATP o GTP para su polimerización.
* No poseen función motora, sino principalmente estructural.
198
Los tetrámeros se unen entre sí por sus extremos para formar una estructura que se llama ____.
protofilamento
199
La unión de ___ es lo que constituye propiamente el filamento intermedio de 8-12 nm que puede visualizarse al microscopio electrónico.
ocho protofilamentos
200
Los ___ forman una amplia red en el citoplasma que se extiende desde la zona perinuclear (donde son más abundantes) hacia la periferia. Estos filamentos ayudan a fijar el núcleo celular en la posición característica en la que se encuentra en cada tipo de célula.
filamentos intermedios
201
Un tipo de filamento de queratina de las células epiteliales (denominado _____) se ancla a desmosomas y hemidesmosomas.
tonofilamento
202
La____ es un ejemplo de proteína que se une a las integrinas presentes en los hemidesmosomas y a los filamentos intermedios, lo que permite el agarre de dichos filamentos a la membrana plasmática. Se expresa abundantemente en células de epitelios (fundamentalmente en la piel) y células musculares y nerviosas.
plectina
203
Enfermedad que se origina por mutaciones en los genes de las CK 5 o 14 que causan desestructuración del estrato basal de la piel. Esta deficiencia tiene como consecuencia que las células de la epidermis no resisten la tensión mecánica a la que están sometidas, provocando roturas que dan lugar a las ampollas características de la enfermedad. Esta patología se ha reproducido en ratones mediante técnicas genéticas que permiten introducir las mutaciones mencionadas en el genoma de estos animales.
epidermólisis bullosa
204
señalización de tipo local, es decir, a corta distancia, donde la molécula señal es reconocida por una célula diana de distinta estirpe que la célula que emite la señal.
Señalización paracrina:
205
señalización de tipo local, en la cual la molécula señal es reconocida por una célula diana de igual estirpe que la de la célula señalizadora, o incluso es ella misma la célula diana.
• Señalización autocrina:
206
las señales son hormonas. En este caso, las células secretoras se conocen con el nombre de células endocrinas. Son células especializadas en la secreción hormonal que pertenecen a órganos endocrinos. Las hormonas viajan por el torrente circulatorio hasta llegar a la célula diana, que suele estar en lugares alejados de la célula secretora.
Señalización hormonal (o endocrina):
207
esta es una señalización característica de las neuronas. Los neurotransmisores son moléculas pequeñas hidrófilas que, tras ser liberadas al espacio sináptico, se unen a los receptores de la célula diana (otra neurona u otro tipo celular especializado), para causar un determinado efecto.
• Señalización por medio de neurotransmisores:
208
En este caso no se secretan sustancias, sino que una célula se comunica con la célula vecina a través de un contacto directo entre moléculas de la membrana plasmática de ambas células, que se reconocen por un mecanismo de llave-cerradura; también puede tener lugar mediante contactos directos de sus proteínas de membrana con determinadas moléculas de la matriz extracelular.
Contactos directos célula-célula o célula-sustrato
209
La señalización a través de ____ es el mecanismo más común que utilizan las células para comunicarse.
secreción de moléculas
210
Los mediadores locales son
factores de crecimiento, citoquinas, eicosanoides y algunos gases, como el óxido nítrico (NO).
211
son polipéptidos producidos por distintos tipos celulares que regulan la proliferación en las células de un tejido.
Los factores de crecimiento
212
. Esta enzima cataliza la producción de NO a partir del aminoácido arginina, O2 y el poder reductor del NADPH.
óxido nítrico sintasa
213
Una vez dentro de la célula muscular (célula diana), el NO es reconocido por la enzima ___, que actúa como receptor citoplasmático.
guanilato ciclasa
214
grupo de factores de señalización, principalmente producidas por células del sistema inmunitario, que participan en la respuesta inflamatoria y en la quimiotaxis
Su efecto regula la proliferación y diferenciación de las células del sistema inmunitario.
citoquina
215
las funciones de las citocinas :
* Activación y proliferación de células del sistema inmunitario.
* Participación en los procesos inflamatorios, tanto agudos como crónicos.
* Control de la hematopoyesis (formación de células sanguíneas) en la médula ósea.
* Inducción de la curación de heridas.
216
Las principales células productoras de citoquinas son ___. Las citoquinas pueden ejercer su acción de modo autocrino o paracrino, y se caracterizan por ser moléculas ____ (es decir, pueden tener diferentes efectos cuando actúan en distintos tipos celulares) y redundantes (varias citoquinas distintas pueden ejercer el mismo efecto).
los macrófagos y los linfocitos
| pleiotrópicas
217
son moléculas de naturaleza lipídica que actúan mediante señalización local. Poseen una vida media muy corta y originan respuestas biológicas muy diversas, entre las que se incluyen: regulación del tono vascular y bronquial, inflamación, dolor, agregación plaquetaria y contracción muscular.
Los eicosanoides
218
Todos los eicosanoides se sintetizan a partir del __originado a partir de fosfolípidos de la membrana plasmática tras una reacción enzimática catalizada por las enzimas fosfolipasa A2 o fosfolipasa C.
ácido araquidónico
219
Los eicosanoides comprenden
las prostaglandinas, los tromboxanos y los leucotrienos.
220
Deben su nombre a que se descubrieron en la glándula prostática, aunque posteriormente se comprobó que están presentes en muchos otros órganos.
Prostaglandinas (PG)
221
La enzima ____ origina diferentes prostaglandinas a partir del ácido araquidónico. Existen dos tipos de ciclooxigenasas: la ciclooxigenasa 1 (COX-1) y la ciclooxigenasa 2 (COX-2). ____es una enzima constitutiva; es decir, está presente siempre en las células. Por el contrario, ___ se produce en respuesta a determinados estímulos, como la presencia de citoquinas o factores de crecimiento.
ciclooxigenasa
COX-1
COX-2
222
Deben su nombre a que se descubrieron inicialmente en plaquetas (llamadas también trombocitos), y tienen una función esencial en la agregación plaquetaria, que es un paso inicial de la coagulación sanguínea.
Tromboxanos (TX)
223
Los TX se originan por la actuación inicial de la enzima __ sobre el ácido araquidónico y la posterior actuación de la enzima ____ . El ___ predomina en las plaquetas, donde favorece la coagulación, además de causar vasoconstricción.
COX
tromboxano sintetasa
TXA2
224
Reciben este nombre porque son abundantes en leucocitos y su síntesis depende de la acción de enzimas lipooxigenasas (LOX)
Leucotrienos (LT)
225
El ___ tiene un efecto quimiotáctico sobre leucocitos y es vasodilatador. Este leucotrieno tiene un efecto similar a la histamina que actúa en los procesos alérgicos, favoreciendo el asma bronquial.
LTB4
226
son moléculas pequeñas, hidrófilas, producidas por neuronas, que tras ser liberadas se unen a receptores específicos de la célula diana (otra neurona u otro tipo celular especializado), para causar un determinado efecto.Ejemplos son la acetilcolina, la dopamina, la adrenalina o la serotonina
Los neurotransmisores
227
como su nombre indica, tienen naturaleza peptídica; son hidrófilas y, por lo tanto, reconocidas por parte de la célula diana mediante un receptor de membrana. A este grupo pertenecen hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento (GH), la adrenalina, la hormona foliculoestimulante (FSH), etc.
Hormonas peptídicas:
228
son hormonas hidrófobas, muchas de ellas derivadas del colesterol (en ese caso se denominan hormonas esteroideas). Son insolubles en agua, por lo que viajan en la sangre con la ayuda de moléculas transportadoras. Atraviesan la membrana plasmática de la célula diana y son reconocidas por receptores intracelulares. Pertenecen a este grupo las hormonas sexuales, como la testosterona, el estradiol y la progesterona; también los corticoides (producidos por la corteza suprarrenal), como el cortisol y la aldosterona; la vitamina D3, el ácido retinoico y las hormonas tiroideas
Hormonas liposolubles:
229
es el tipo de cáncer más frecuente en varones.
El cáncer de próstata
230
Se pueden distinguir tres grandes grupos de receptores de membrana:
a) asociados a proteínas de canal; b) asociados a proteínas G, y c) enzimáticos o catalíticos.
231
Los receptores___ , tras reconocer al ligando, permiten la entrada de un ión al interior celular, lo que inicia la señalización en el citoplasma.
asociados a proteínas de canal
232
En los receptores ___, la unión al ligando produce un cambio conformacional que modifica el dominio citoplasmático del receptor, lo que provoca la atracción de una serie de proteínas acopladoras que desencadenan la activación de señales intracelulares.
catalíticos o asociados a proteínas G
233
Los receptores ___ son enzimas que, mediante activación dependiente de su unión al ligando, transmiten la señal a través de proteínas del citoplasma.
catalíticos
234
En los receptores asociados a proteínas G: transducción de la señal intervienen tres elementos:
* El receptor de membrana, que se une al ligando.
* La proteína G, que actúa como proteína acopladora.
* Otra proteína de membrana (que puede ser un canal iónico o una enzima), encargada de recoger la señal transmitida por la proteína G y enviarla al interior celular.
235
Los receptores asociados a proteínas G son proteínas cuya estructura de aminoácidos atraviesa la membrana plasmática siete veces, por lo que son conocidos también como receptores tipo ___
«siete pasos transmembrana»
236
El complejo α-GTP de la proteína G puede activar a la enzima ____, que se encuentra anclada en la membrana plasmática, sobresaliendo hacia el lado intracelular. Esta enzima utiliza el ATP como sustrato para generar AMPc. El AMPc actúa como ____ de la señal, siendo responsable de la transmisión de la misma hacia el interior celular. Como en todo proceso señalizador, la eliminación de la señal es importante para que no se produzcan alteraciones celulares debidas a una hiperexcitación. La enzima ____ del AMPc elimina el exceso de AMPc una vez que se ha producido la señalización, para que la célula retorne a su estado original inactivo.
adenilato ciclasa
«segundo mensajero»
fosfodiesterasa
237
La bacteria ___, agente causal del cólera, invade los enterocitos del intestino, produciendo fuertes diarreas que pueden incluso desencadenar la muerte del paciente por deshidratación. La bacteria produce una toxina que altera la subunidad α de la proteína Gsa, de tal manera que esta no puede desprenderse del GPT mediante su actividad GTPasa; es decir, mantiene permanentemente activa la subunidad α y, como consecuencia, niveles elevados de AMPc en las células del epitelio intestinal.
Vibrio cholerae
238
La toxina de ____, produce tosferina (también llamada tos convulsiva)que afecta al sistema respiratorio y se caracteriza por inflamación traqueobronquial y accesos típicos de tos violenta y espasmódica con sensación de asfixia
Bordetella pertussis
239
La toxina ____ actúa en este caso sobre una proteína G inhibitoria (Gia) cuya función normal es inactivar a la adenilato ciclasa. Cuando la actividad de Gia es bloqueada por la toxina pertussis, se impide la inhibición de la adenilato ciclasa, por lo que se producen niveles anormalmente elevados de AMPc.
pertussis
240
El Ca+2 actúa en el citoplasma como un ___ en numerosos procesos de señalización intracelular.
segundo mensajero
241
El DAG tiene también un papel fundamental en la señalización intracelular. Puede seguir dos caminos:
* Liberar ácido araquidónico para dar lugar a los eicosanoides (que, como se señaló previamente, son importantes mediadores en la señalización celular).
* Activar a la familia de proteínas quinasas C (PKC),
242
Muchos de los efectos intracelulares del Ca+2 están modulados por la proteína ___. Cada molécula de ____ tiene capacidad para unirse a cuatro iones de calcio.
calmodulina
| calmodulina
243
Muchos procesos celulares, como la proliferación, la diferenciación y el movimiento, dependen en gran medida de la señalización mediada por receptores enzimáticos (o catalíticos). Estos receptores presentan la siguiente estructura molecular: __
poseen un dominio extracelular NH2-terminal que es capaz de unirse al ligando, un dominio transmembrana y un dominio intracelular con actividad catalítica: es decir, actúan como enzimas.
244
Una de las vías de señalización intracelular más típicamente activadas por los receptores TK es la llamada vía activadora de ___
Ras-MAPK.
245
__ es una proteína situada en la membrana plasmática, perteneciente a la familia de proteínas GTPasas pequeñas (es decir, con capacidad de hidrolizar el GTP), involucradas en la transmisión de señales
intracelulares. Esta familia de GTPasas incluye también a las proteínas __ (que interviene en la transmisión de señales relacionadas con la remodelación del citoesqueleto) y __ (que regula el tráfico intracelular de orgánulos).
Ras
Rho
Rab
246
Uno de los factores GEF mejor conocidos es __.
Sos
247
La vía ___ se llama vía de las quinasas activadas por señales mitogénicas (MAPK, del inglés mitogen activated protein kinases), y es de extraordinaria importancia en los procesos relacionados con la mitosis y la diferenciación celular.
Ras-Raf-MEK-ERK
248
tras la fosforilación del receptor, otras enzimas llamadas ___ eliminan los grupos fosfato del receptor activo, volviendo este a su estado inactivo inicial
tirosina fosfatasas
249
La __es una fosfatasa encargada de eliminar un grupo fosfato del PIP3 y, por lo tanto, de inactivar la vía de AKT.
«proteína fosfatasa homóloga de la tensina delecionada en el cromosoma 10» (PTEN, del inglés phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten)
250
La fosforilación de JAK atrae hacia el receptor a diferentes proteínas transmisoras de la señal, siendo la vía de____ un tipo de señalización frecuente.
JAK/STAT
251
es una familia de proteínas que se activa mediante fosforilación mediada por JAK y actúa a la vez como transductor de la señal y como factor de transcripción: JAK fosforila dos proteínas STAT, que dimerizan y se introducen en el núcleo, activando genes de respuesta y funcionando así como factores de transcripción. Este tipo de señalización es más simple que las vías activadas por los RTK, ya que utiliza menos maquinaria de señalización.
STAT (del inglés signal transducers and activators of transcription, o transductores de la señal y activadores de la transcripción)
252
__ puede activar la vía de NF-κB (que interviene en la respuesta inflamatoria) o estimular a las proteínas JNK y p38, que participan en la respuesta celular frente al estrés.
TNF-α
253
la mayoría de las células necesitan estar ancladas al sustrato o a otras células porque, de otro modo, mueren por un tipo especial de apoptosis (por falta de contacto con el sustrato) llamado __
anoikis.
254
___ controla así la estructura del citoesqueleto, en el que las fibras de actina cumplen una función fundamental, interviniendo en la arquitectura celular y en su capacidad para moverse y migrar.
FAK
255
__regula procesos de diferenciación celular en el desarrollo embrionario mediante contactos directos célula-célula. Es una proteína transmembrana que interacciona directamente con proteínas de células vecinas, como por ejemplo la proteína Delta.
Notch
256
La comunicación celular también puede estar mediada por ___ , que permiten el paso directo de determinadas sustancias entre células vecinas.
uniones comunicantes o gap
257
,las células surgen de otras preexistentes mediante un proceso de división por el que una célula progenitora da lugar a dos células hijas.
Teoría celular (1958)
258
constituye el último acontecimiento de una secuencia ordenada de fenómenos que incluye el crecimiento de la célula, la duplicación de su material genético y su división equitativa, para dar lugar a dos células hijas idénticas a la célula progenitora
la división celular
259
conjunto secuencial y organizado de fenómenos que transcurren en una célula cada vez que se reproduce o prolifera.
ciclo celular
260
Una célula procariota puede completar su ciclo vital en apenas __.
20 min
261
El ciclo celular se puede dividir en varias fases. En primer lugar, según criterios morfológicos, es posible distinguir dos etapas, que coinciden con los dos estados de la célula que se pueden observar con el microscopio óptico: __
la interfase y la mitosis.
262
Constituye un estado de reposo aparente, que dista mucho de lo que realmente acontece en el interior de la célula. Durante este período, la célula es muy activa desde el punto de vista metabólico, crece mediante la síntesis de nuevas macromoléculas y orgánulos y duplica su ADN, constituyendo dos juegos diploides de cromosomas (uno para cada célula hija). En una célula humana en cultivo, se prolonga aproximadamente 23 h, cerca de un 95% de la duración total del ciclo.
la interfase
263
la interfase se divide en tres etapas secuenciales: ___. La fase __ se corresponde con el período de replicación del ADN y se encuentra flanqueada por las fases G1 y G2
G1, S y G2
| S
264
es un período posmitótico que precede a la replicación del ADN. En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 11 h, cerca de la mitad de la interfase.
La fase G1
265
se puede distinguir en G1 un subestadio __ en G1 (G1a), uno ___(G1b) y uno __(G1c).
inicial o de entrada
medio o de progresión
terminal o de transición
266
En __, la célula crece a un ritmo continuo.
G1
267
la célula en fase __ posee una gran actividad y no muestra indicios de división, por lo que es capaz de contribuir a la homeostasis del tejido en el que se encuentra, desempeñando su papel fisiológico.
G1
268
A la vez que continúa su crecimiento, en este período la célula duplica su ADN genómico en un proceso denominado replicación. En esta etapa se sintetizan también las histonas, encargadas del empaquetamiento del ADN. Además, los centríolos del centrosoma se separan entre sí y se dividen, generando por lo tanto cuatro centríolos (dos por centrosoma). Las parejas de centrosomas se encargarán de organizar el huso mitótico en la profase de la mitosis. En una célula humana en cultivo, su duración ronda las 8 h, cerca de un tercio de la interfase.
Fase S
269
El primer paso de la síntesis de ADN consiste en la ____, de modo que la maquinaria replicativa pueda acceder a la secuencia de bases nitrogenadas. Cada molécula de ADN se desnaturaliza en múltiples puntos específicos denominados ___.
desnaturalización de la doble hélice
| orígenes de replicación
270
La incorporación de las ___a los orígenes de replicación supone la formación del denominado complejo prerreplicativo, y se dice que solo entonces el ADN «tiene licencia» para replicarse. Este sistema de autorización permite que cada molécula de ADN se duplique solo una vez por cada ciclo, pues al inicio de la fase S el complejo prerreplicativo se desensambla hasta el estadio terminal de la siguiente fase G1c.
ADN helicasas
271
El déficit parcial de algunas de las proteínas del complejo prerreplicativo (Orc1, Orc4, Orc6, Cdc6 y Cdt1) ralentiza la progresión de la célula a través del ciclo celular y ha sido descrito en el síndrome de ___, una rara enfermedad caracterizada por enanismo, microcefalia y otras anormalidades en el desarrollo corporal.
Meier-Gorlin
272
en cada horquilla de replicación, una de las hebras (la retardada) es sintetizada de forma discontinua en segmentos cortos denominados ___(cada uno de los cuales tiene su propio cebador).
fragmentos de Okazaki
273
Esta secuencia repetida recibe el nombre de __(en las células humanas es GGGTTA).
ADN telomérico
274
al cabo de 60-80 replicaciones los telómeros desaparecen y las células entran en un estado de fracaso reproductivo conocido como senescencia replicativa.
(límite de Hayflick),
275
las fibras de cromatina emparentadas se encuentran unidas en toda su longitud mediante las ___, un complejo de proteínas mecanoquímicas de la cromatina que pertenecen a la familia Smc (structural maintenance of chromosomes).
cohesinas
276
En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 4 h, cerca de un sexto de la interfase. En este tiempo, la célula culmina su crecimiento y sintetiza los factores necesarios para iniciar la mitosis. Los cromosomas aparecen visibles al microscopio óptico como largas hebras emparejadas que, de forma progresiva, se acortan y engrosan, aumentando su definición. Los denominados factores de condensación de la cromatina son las proteínas encargadas de transformar la hilera de nucleosomas en estas estructuras; entre ellos, cabe destacar las condensinas (proteínas análogas a las cohesinas que también pertenecen a la familia Smc). El tamaño del nucléolo en esta fase es máximo y los centríolos, que comenzaron a replicarse en la fase S, se encuentran completamente duplicados.
La fase G2 .
277
es esa etapa dinámica del ciclo celular durante la cual la célula progenitora se divide para dar lugar a dos células hijas idénticas. En una célula humana en cultivo, se prolonga tan solo 1 h, cerca de un 5% de la duración total del ciclo. Este proceso, a su vez, se divide en dos fenómenos solapados: la cariocinesis o división nuclear y la citocinesis o división citoplasmática.
La fase M
278
Se caracteriza por la generación de dos núcleos hijos dotados de un paquete de cromosomas idéntico al del núcleo progenitor (previa replicación de su ADN). Es posible distinguir las siguientes cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase.
La cariocinesis, o división nuclear típica, es la mitosis (que da nombre a la fase M del ciclo celular).
279
etapa que se caracterizada por la aparición de los cromosomas (constituidos por dos cromátidas hermanas) y la desorganización de la envoltura nuclear. Paralelamente, los centrosomas (que se duplicaron en la fase S del ciclo celular) se separan y emigran a polos celulares opuestos, y comienza el ensamblaje del huso mitótico.
profase
280
etapa que viene marcada por el desmembramiento completo de la envoltura del núcleo y la entrada de las fibras del huso mitótico en el territorio nuclear, donde interaccionan con los cromosomas.
prometafase
281
es la etapa de la mitosis durante la cual los cromosomas se disponen en el plano ecuatorial o central de la célula. El grado de empaquetamiento de la cromatina es máximo y las cromátidas hermanas se encuentran muy definidas.
La metafase
282
es una etapa decisiva de la mitosis, dado que es entonces cuando se pone en marcha la separación de las cromátidas hermanas (que pasan a ser consideradas cromosomas hijos) y su distribución equitativa entre los dos polos del huso mitótico.
La anafase
283
Etapa que transcurre como una profase invertida, esto es: los paquetes de cromosomas hijos son recubiertos por una nueva envoltura nuclear y se desespiralizan para retornar a su estado interfásico.
La telofase
284
es la última fase de la división celular y se solapa con los estadios terminales de la mitosis. En las células animales, la partición del citoplasma se produce por un proceso de estrangulación en el plano ecuatorial. Este fenómeno depende de la formación de un anillo de actina y miosina en la superficie interna de la membrana plasmática, que se contrae al final de la telofase y se cierra, arrastrando consigo la membrana plasmática y seccionando a la célula progenitora por la mitad.
La citocinesis o división citoplasmática
285
Las células __tienen tiempos de duplicación más cortos (que pueden no llegar a la media hora). Entre una división celular y la siguiente, estas células replican su genoma sin lapso de tiempo alguno, es decir: los intervalos ___ son simplemente virtuales y las fases ___ se alternan rápidamente. No es posible que las células hijas crezcan antes de volver a dividirse, por lo que son cada vez más pequeñas y el zigoto queda dividido en una masa de células denominada __.
embrionarias tempranas
G1 y G2
S y M
mórula
286
Los tejidos __ poseen células que se dividen de manera constante y rápida, como es el caso de la médula ósea, las mucosas y la piel y sus anejos. Estos tejidos están dotados de una enorme capacidad de regeneración, pero son muy sensibles al efecto de la radiación ionizante y la quimioterapia antitumorales y son altamente susceptibles de desarrollar neoplasias.
lábiles
287
Las células de los tejidos ___ se encuentran en un estado de reposo o quiescente y solo se dividen cuando reciben un estímulo apropiado de crecimiento, por ejemplo, ante una lesión tisular. Son células que se encuentran en una especie de estado G1 permanente pero reversible conocido como G0.
estables
288
Los tejidos __ están compuestos por tipos celulares altamente especializados, que no se dividen nunca. Los dos ejemplos más claros son las células del músculo estriado y las neuronas, que se encuentran en un estado G0 irreversible. Estos tejidos presentan una capacidad de regeneración escasa o nula y la muerte de sus células conlleva su sustitución por una cicatriz fibrosa y una pérdida irreversible de la función.
permanentes
289
Con el fin de minimizar posibles errores, el ciclo celular posee una red de ___. Estos son momentos concretos y específicos del ciclo en los cuales la célula evalúa su estado y/o las condiciones del medio y detecta posibles aberraciones. Entonces, es capaz de detenerse, poner los medios pertinentes para solucionar dichos problemas y proseguir o, por el contrario, activar las cascadas intracelulares de muerte celular programada. Existen tres puntos de control principales, que coinciden con la transición de una fase a otra: ___
puntos de control (checkpoints en inglés)
| el punto G1, el punto G2 y el punto M
290
El punto de control __ se corresponde con la transición de la fase final del período G1 (G1c) a la fase S. La duplicación del material genético de la célula exige que se evalúen: a) el estado del ADN (para detectar posibles lesiones); b) el tamaño celular, y c) las condiciones del medio ambiente.
G1
291
las células que rebasen el punto __queden «comprometidas» a completar el ciclo. De esto deriva que el punto __ sea considerado el inicio del ciclo celular y otros nombres que lo designan son punto de restricción o punto R. En cambio, si las células no sobrepasan este punto de control, se detendrán en la fase G1 de forma transitoria o permanente (G0).
G1
| G1
292
El punto de control __ se localiza en la transición entre la fase G2 y la fase M. El empaquetamiento de la cromatina y el inicio de la mitosis implican que en esta fase se evalúen: a) si la replicación del ADN es completa y las dos copias fidedignas; b) el tamaño celular, y c) las condiciones del medio extracelular.
G2
293
El punto de control __se corresponde con la transición de la metafase a la anafase. La segregación de las cromátidas hermanas y su reparto equitativo demanda de la célula comprobar que, en la placa ecuatorial, los cromosomas se encuentran correctamente unidos al huso mitótico. Por ese motivo, es conocido también como el punto de ___
M
| control del ensamblaje del huso.
294
El control de la proliferación celular depende de una familia de proteínas conocidas como __El principal (y primer) factor descubierto que regula su actividad es una familia de proteínas conocidas como __.
quinasas dependientes de ciclinas (Cdk, del inglés cyclin-dependent kinases).
ciclinas
295
El principal representante de este grupo es la asociación Cdk2-ciclina E, que promueve la progresión de la fase G1 a la fase S. Al final de G1, la ciclina E alcanza sus máximos niveles intracelulares y estos se mantienen estables (en meseta) hasta el comienzo de la fase S, momento en el que regresan a sus niveles basales.
Complejos Cdk-ciclina G1/S.
296
Los principales complejos de este grupo son Cdk4/6-ciclina D (D1, D2 o D3). Estos heterodímeros están presentes en la mayoría de las células eucariotas, pero no en todas, y asisten a los complejos Cdk-ciclina G1/S en la transición de la fase G1 a la fase S.
Complejos Cdk-ciclina G1.
297
Pertenecen a este grupo los complejos Cdk1/2-ciclina A. Al igual que los anteriores, estos heterodímeros se reconstituyen en la transición entre las fases G1 y S del ciclo celular, pero sus niveles intracelulares permanecen elevados durante toda la fase S, la fase G2 (donde alcanzan su nivel máximo) y parte de la mitosis (hasta la metafase). Fundamentalmente estimulan la replicación del ADN, pero también parecen intervenir en etapas posteriores, asistiendo a los complejos Cdk-ciclina M en el inicio de la mitosis.
Complejos Cdk-ciclina S.
298
El principal representante de este grupo es el complejo Cdk1-ciclina B, que promueve el inicio de la mitosis. Durante la fase G2, la concentración intracelular de ciclina B se incrementa de forma progresiva hasta que alcanza su máximo coincidiendo con la transición de la fase G2 a la fase M, y se mantiene estable hasta la metafase.
Complejos Cdk-ciclina M.
299
La degradación de las ciclinas corre a cargo del ___
proteasoma
300
Las ciclinas presentan en su extremo N-terminal otra región conservada denominada ___. Esta secuencia de nueve aminoácidos es reconocida por la proteína ___, que pone en contacto a la ciclina con la ubiquitina. Las enzimas ubiquitina ligasas fijan la ubiquitina a las ciclinas por un enlace covalente, y sucesivas ubiquitinaciones dejan marcadas las ciclinas con la señal que las llevará al proteasoma.
«caja de destrucción» (destruction box en inglés)
| reconocedora de la caja de destrucción (DBRP, del inglés destruction box recognizing protein)
301
Existen varios tipos de ubiquitina ligasas; entre las implicadas en el control del ciclo celular cabe destacar la
ubiquitina ligasa de subunidades S, C y F (SCF) y el complejo promotor de la anafase o ciclosoma (APC/C, del inglés anaphase-promoting complex/cyclosome).
302
promueve la separación de las cromátidas hermanas en anafase (de ahí su nombre), pero también etiqueta a las ciclinas S y M (esencial para que finalice la mitosis) para su degradación.
el complejo promotor de la anafase o ciclosoma (APC/C, del inglés anaphase-promoting complex/cyclosome)
303
La fosforilación de un residuo de treonina próximo a la entrada del centro activo de la Cdk genera un cambio conformacional adicional que expone aún más su sitio activo y aumenta su eficacia catalítica. La enzima responsable de esta fosforilación activadora (en la treonina 161) se denomina ___
quinasa activadora de la Cdk o CAK (Cdk-activating kinase)
304
Las quinasas de la familia ___ fosforilan los residuos treonina 14 y tirosina 15 de Cdk1, inhibiendo así su función. En cambio, la fosfatasa __posee un papel opuesto, al desfosforilar estos residuos aminoacídicos y reactivar Cdk1
Wee1 (Wee1, Mik1, Myt1)
| Cdc25 (cell division cycle 25)
305
La longitud de la fase G2 depende en gran medida de la actividad de __
Wee1.
306
El último mecanismo regulador de las Cdk es la interacción con proteínas___ . En las células de mamífero, estos factores de bajo peso molecular se agrupan en dos grandes familias: ___
inhibidoras de Cdk (CKI, del inglés Cdk-inhibitor proteins)
| la familia Ink4 y la familia Cip/Kip
307
Este conjunto de proteínas impide la constitución de complejos Cdk-ciclina G1: se unen de forma específica a la Cdk4 y la Cdk6 y bloquean su interacción con las ciclinas D (D1, D2, D3). Algunos miembros de esta familia son los productos p15Ink4b (o Cdkn2b), p16Ink4a (o Cdkn2a), p18Ink4c (o Cdkn2c) y p19Ink4d (o Cdkn2d).
Familia Ink4 (inhibitor of cyclin-dependent kinase 4).
308
Este grupo de proteínas inhibe los complejos Cdk-ciclina G1/S y S: se unen de forma específica a los dímeros Cdk-ciclina y los inactivan. Además, interfieren con la actividad de CAK, de forma que las Cdk no pueden ser completamente activadas. Algunos miembros de esta familia son las proteínas p21Cip1 (o Cdkn1a), p27Kip1 (o Cdkn1b) y p57Kip2 (o Cdkn1c).
Familia Cip/Kip (Cdk inhibitor/kinase inhibitor proteins).
309
las __ inhiben la progresión del ciclo celular alterando la transición desde la fase G1 a la fase S.
CKI
310
Para que una célula posmitótica (en estado G1) o quiescente (en fase G0 reversible) entre en fase S es necesario que supere el punto de control G1 y aumente la expresión de grupos de genes implicados en el crecimiento de la célula y la replicación del ADN. El control de la transcripción de estos genes depende de dos grandes familias de proteínas: ___
los factores de transcripción E2 (E2F) y la familia de proteínas de retinoblastoma (Rb).
311
La familia __ se encuentra constituida por una serie de proteínas nucleares que actúan como factores de transcripción de los genes cuyos productos son necesarios para la entrada en la fase S. Hasta la fecha, se han identificado ocho miembros (__-1 a 8). Su estructura primaria revela varias regiones conservadas o dominios, entre los que destacan el dominio de unión al ADN y el dominio de activación de la transcripción. El efecto de los miembros de esta familia sobre la expresión génica puede ser activador o inhibidor y ello permite, con una finalidad didáctica, dividirlos en dos grandes subgrupos: __-activadores (__-1 a 3) y ___-represores (__-4 a 8).
E2F
312
La familia Rb comprende tres miembros:
la proteína del retinoblastoma (pRb) y las proteínas p107 y p130.
313
el punto __constituye un punto de no retorno: la célula que entra en fase S queda «comprometida» a dar una vuelta completa al ciclo.
G1
314
Este circuito explica que el punto __ sea otro punto de no retorno: la célula que inicia la mitosis queda «comprometida» a dividirse.
G2
315
Este fenómeno implica la digestión sincrónica de las ___, que mantienen aún unidas a las cromátidas hermanas a la altura del centrómero. La enzima proteolítica encargada de esto se denominada ___. Antes de este momento, la separasa se encuentra inhibida por una proteína denomina segurina . Este factor asegura que las cromátidas hermanas se separen solo cuando todos los cromosomas se encuentren correctamente asociados a las fibras del huso y orientados en la placa ecuatorial. Es entonces cuando la __ es etiquetada para su degradación en el proteasoma por la __
cohesinas
separasa
segurina
ubiquitina ligasa APC/C.
316
En estos puntos, la célula es capaz de detectar errores en la progresión normal de su ciclo e inducir la parada y/o la muerte celular por apoptosis, si los problemas son irresolubles. Básicamente, existen dos grandes tipos de puntos de retrocontrol: a) retrocontrol por incorrecto ensamblaje del huso mitótico, y b) retrocontrol por la lesión del ADN.
puntos de retrocontrol o puntos de control a posteriori.
317
es conocido como el guardián del genoma.
p53
318
Esta proteína (de 53 kDa, de ahí su nombre) es un factor de transcripción que controla la expresión de genes que median la detención del ciclo celular y/o la apoptosis en respuesta a determinados tipos de estrés, de entre los cuales la lesión del ADN es clave.
La proteína p53 (o tp53).
319
El principal regulador de p53 es __porque disminuye su actividad, su concentración en el núcleo y su semivida citoplasmática.
Mdm2 (mouse double minute protein 2).
320
La ____ es un síndrome de cáncer familiar en el que la quinasa ATM es deficitaria (de ahí su nombre). El cuadro clínico abarca desde un riesgo elevado de desarrollar inmunodeficiencia y tumores hasta la aparición de dilataciones de pequeños vasos (telangiectasias) y déficit neurológico progresivo (ataxia cerebelosa). Las células de estos pacientes toleran graves alteraciones cromosómicas inducidas por la radiación ionizante y presentan un riesgo elevado de experimentar transformación maligna. Otros síndromes clínicos similares son el de ___, que se relacionan con la pérdida de ATR y alguno de los factores del complejo de proteínas sensoras, respectivamente.
ataxia-telangiectasia
| Seckel y el de Nijmegen Breakage
321
el retrocontrol del ciclo celular por lesión del ADN inducido por p53 se produce en las fases -___ y __. La detención en la fases ___ permite corregir mutaciones puntuales reproducibles por la maquinaria replicativa en la fase S (y, por lo tanto, heredables). En cambio, la detención en ___ posibilita que las roturas de doble hebra sean reparadas antes de la mitosis, ya que podrían generar inestabilidad genómica al no repartirse correctamente los cromosomas en la anafase.
G1/S
G2/M
G1/S
G2/M
322
es un destino vital de la célula en el que el dato clave es la pérdida de su potencial replicativo: las células senescentes no pueden dividirse.
El envejecimiento o senescencia
323
El primer mecanismo por el que p53 induce la apoptosis es el aumento de la transcripción de genes proapoptóticos como ___ . En segundo lugar, p53 interacciona directamente en el citoplasma con las proteínas de la familia Bcl-2: activa a Bax e inhibe a Bcl-2 y Bcl-xl.
Bax (Bcl-2 associated X protein), Puma (p53-upregulated modulator of apoptosis) y Noxa
324
, un síndrome de cáncer familiar caracterizado por la mutación de uno de los alelos del gen tp53. En estos pacientes, la adquisición esporádica de la mutación del alelo preservado predispone a desarrollar distintos tipos de tumores. Al igual que ocurría con la proteína pRb, algunos virus expresan oncoproteínas capaces de tomar el control de la ruta de p53 para evitar que el estrés que producen en la célula infectada conduzca a la detención del ciclo celular y la apoptosis. Entre ellos, se encuentran los productos víricos del HPV (E6), del adenovirus (E1B) y del virus SV40 (TAg), capaces de interaccionar e inhibir a la proteína p53 (directa o indirectamente).
síndrome de Li-Fraumeni
pag 619 pdf
345 libro
325
el ciclo celular culmina con
la división celular
326
la división de células somáticas conlleva una cariocinesis (____), denominada mitosis, y una citocinesis (___).
división del núcleo
| división del citoplasma
327
En el caso de las células germinales, la cariocinesis tiene lugar por un mecanismo más complejo denominado ___, que implica la generación de células haploides.
meiosis
328
A través de la meiosis se obtienen, por lo tanto,
los gametos (espermatozoides y óvulos).
329
En la mitosis de células somáticas, partiendo de células con 2n cromosomas y 4c de ADN (tras haber duplicado el material genético en la fase S del ciclo), se producen dos células hijas con ___
2n cromosomas y 2c de ADN.
330
en la meiosis, tras la primera división meiótica aparecen _____; y tras la segunda división meiótica se obtienen ___
Dos células hijas con n cromosomas y 2c de ADN
| Cuatro células con n cromosomas y c de ADN
331
En cuanto a los fenómenos que conducen a la muerte celular, se pueden diferenciar dos grandes tipos: . Otro tipo de muerte controlada genéticamente está mediada por la actividad de los lisosomas y se llama autofagia,
a) los que causan la muerte de las células mediante un daño externo que conduce a una rotura celular, y que se engloban dentro de lo que se denomina necrosis, y b) la muerte celular genéticamente programada por la célula, denominada apoptosis
332
La división celular (fase __ del ciclo) tiene lugar tras la duplicación del material genético en la fase __ y la preparación de las células en la fase __. Las células somáticas se dividen por ___, mientras que las células germinales experimentan ___.
```
M
S
G2
mitosis
meiosis
```
333
La ___ es un tipo de cariocinesis mediante la cual dos núcleos hijos reciben un paquete de cromosomas idéntico al de la célula progenitora (previa duplicación del ADN). Se trata de un proceso dinámico de entre cuyos fenómenos destacan: ___. El huso mitótico desempeña un papel clave. Su formación requiere ___
mitosis
La desintegración de la envoltura nuclear, la organización de los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula y la separación y transporte de sus cromátidas hermanas hacia extremos opuestos
La generación de dos centrosomas y su desplazamiento hacia polos celulares opuestos.
334
La duplicación del centrosoma se produce en la fase __y se trata de un proceso semiconservativo, ya que cada centríolo parental da lugar a un centríolo hijo (que se dispone de forma ortogonal). Aunque la mitosis es un fenómeno continuo, se pueden distinguir morfológicamente las siguientes cinco etapas: ___
S
| profase, prometafase, metafase, anafase y telofase
335
Etapa de la mitosis. En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 24 min, cerca de un 40% de la división celular. Se caracteriza por la condensación de los cromosomas y la desorganización parcial de la envoltura nuclear. Paralelamente, los centrosomas duplicados se separan, emigran a polos celulares opuestos y comienza el ensamblaje del huso mitótico
La profase
336
Etapa de la mitosis en la que la envoltura nuclear empieza a fragmentarse en pequeñas vesículas, pero los cromosomas profásicos permanecen aún en su interior.
Profase
337
En su tendencia progresiva a la __, los cromosomas mitóticos cada vez son más cortos, gruesos y compactos. Una consecuencia de este proceso es la ___, que pierde sus propiedades tintoriales
condensación de la cromatina
| disgregación del nucléolo
338
Es posible observar que el grado d empaquetamiento de la cromatina guarda una relación __ con el emparejamiento entre las cromátidas hermanas. Esto se debe a que los factores responsables de la condensación de los cromosomas (condensinas) y de la unión de las cromátidas hermanas (cohesinas) son proteínas de la familia Smc (structural maintenance of chromosomes), cuyo efecto mecanoquímico sobre la cromatina parece ser mutuamente excluyente. Existen mecanismos adicionales de condensación de los cromosomas, tales como la modificación postraduccional de las histonas H1 y H3.
inversa
339
al pasar el punto de control __ del ciclo celular, el citoesqueleto sufre unos cambios importantes. Los microfilamentos de actina se esparcen por el citosol, aumenta la concentración de γ-tubulina en la matriz pericentriolar y los microtúbulos se fragmentan para reaparecer nucleados en el áster, cuyas fibras (las denominadas fibras astrales) son numerosas y cortas. Fruto de este fenómeno de reorganización estructural, las células en división pierden su morfología habitual y se tornan esféricas.
G2
340
el interruptor de los eventos que se inician en la profase es
la ciclina M (ciclina B).
341
Los sustratos de los complejos ___ son precisamente los factores que intervienen en la puesta en marcha de la mitosis. Estas moléculas efectoras pueden ser fosforiladas por las __ de forma directa o indirecta, mediante la activación de dos familias de proteínas quinasas auxiliares: ___
Cdk-ciclina M (Cdk1-ciclina B)
Cdk
Aurora y Polo (PLK1, Polo-like kinase).
342
La configuración que adoptan los cromosomas se debe a la fosforilación de __. El desmembramiento de la envoltura nuclear se asocia a la fosforilación de las proteínas de la lámina nuclear (láminas) y del complejo del poro. La maduración y separación de los centrosomas y el ensamblaje del huso mitótico son reorganizaciones del citoesqueleto debidas a la __dinámica de los microtúbulos del huso y a la fosforilación de los componentes del centrosoma y de las proteínas motoras de los microtúbulos.
las condensinas y las histonas H1 y H3
| polimerización/despolimerización
343
En el grupo de proteínas separadoras se incluyen la __, mientras que el grupo de proteínas de efecto aproximador está representado por la __
dineína y la quinesina 5
| quinesina 14.
344
etapa de la mitosis. El rasgo que la caracteriza es la completa desorganización de la envoltura nuclear, con lo que los cromosomas prometafásicos quedan inmersos en el citoplasma. Esto permite que los extremos (+) de los microtúbulos del huso invadan el territorio nuclear para encontrarse con los cromosomas y anclarse a ellos.
La prometafase
345
el proceso de unión de los cromosomas a los microtúbulos se produce a nivel del __y el puente de unión es el __, un complejo de más de 50 proteínas adosado a la constricción primaria de cada cromátida hermana. Por esta razón, los microtúbulos del huso mitótico que se unen a los cromosomas reciben el nombre de __.
centrómero
cinetocoro
fibras cinetocóricas
346
Es posible identificar los __ en las fases del ciclo celular G1 y S, pero su maduración se completa en G2.
cinetocoros
347
Las proteínas __ se unen a los brazos de los cromosomas y avanzan hacia el extremo (+) de los microtúbulos, arrastrándolos hacia el centro del huso.
quinesina 4 y quinesina 10
348
etapa de la mitosis. En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 12 min, cerca de un 20% de la división celular. Se caracteriza porque los cromosomas alcanzan su máximo grado de empaquetamiento y se disponen en el plano central o ecuatorial de la célula.
La metafase
349
El punto de control __ del ciclo celular exige un correcto ensamblaje del huso, y este se produce en el momento en el que no queda un solo cinetocoro libre
M
350
etapa de la mitosis. En una célula humana en cultivo, su duración es de aproximadamente 6 min (un 10% de la división celular). El fenómeno clave de esta etapa es la segregación o disyunción de las cromátidas hermanas (o cromosomas hijos) y su distribución equitativa entre los dos polos celulares.
Anafase
351
La anafase se divide en dos etapas: anafase A y anafase B. La anafase A se caracteriza por __. Este proceso implica la digestión sincrónica de las cohesinas que mantienen aún unidas a las cromátidas hermanas a nivel del centrómero. Se encuentra bajo el control del eje APC/C-segurina-separasa y precisa la activación del APC/C por la expresión, fosforilación y liberación de Cdc20, «secuestrado» por __
la segregación de los cromosomas
| Mad y Bub
352
El resultado de la anafase A es la rotura del equilibrio de fuerzas al que estaban sometidos los cromosomas: __
los microtúbulos tiran de la cromátida a la que se encuentran unidos y la aproximan al polo del huso correspondiente.
353
la anafase B se caracteriza por ___ De esta manera, la célula adquiere una conformación elíptica. En este proceso intervienen las mismas proteínas motoras responsables de la separación de los centrosomas: __
el aumento de la distancia entre los centrosomas y la elongación de las fibras del huso mitótico (hasta el doble de su longitud en la metafase).
la dineína y la quinesina 5.
354
Fase de la mitosis . En una célula humana en cultivo, su duración es de 18 min, lo que constituye aproximadamente un 30% de la mitosis. Una vez que cada paquete de cromátidas llega a los polos de la célula, el huso mitótico se desensambla y la envoltura nuclear se reconstituye en torno a los mismos (probablemente por la fusión de las vesículas o fragmentos residuales que permanecen de la profase y la prometafase). Para integrarse de nuevo en la envoltura nuclear, las proteínas del complejo del poro y de la lámina nuclear son desfosforiladas. Los cromosomas telofásicos se desespiralizan progresivamente hasta constituir de nuevo las regiones de heterocromatina y eucromatina, con lo que la transcripción se reanuda. Las proteínas nucleares son translocadas al núcleo por los poros nucleares, el núcleo se expande y el nucléolo reaparece.
La telofase
355
Es común que se denomine a la telofase una profase invertida. Esta afirmación no solo se apoya en los datos citológicos señalados (que son opuestos a los de la profase), sino también en los mecanismos moleculares subyacentes. El hecho determinante es
la degradación (mediada por el APC/C) de las ciclinas S (ciclina A) y M (Ciclina B), la inactivación subsiguiente de los complejos Cdk-ciclina S y M y un aumento de la actividad proteína fosfatasa.
356
, es la última fase de la división celular y se solapa con los estadios terminales de la mitosis
La citocinesis, o división citoplasmática
357
Un reflejo de la relevancia de la herencia citosólica es que la célula dobla su contenido en la __ y lo dispersa con cierta homogeneidad, de tal manera que hay un reparto más o menos equitativo entre las dos células hijas.
interfase
358
En las células animales, la citocinesis se produce por un proceso de
estrangulación en el plano ecuatorial.
359
Este fenómeno de estrangulación depende de la formación de ___ que se encuentra anclado al córtex de la membrana celular. Su ensamblaje se produce durante la __, al mismo nivel que se formó la placa ecuatorial.
un anillo contráctil de actina y miosina
| anafase
360
El cuerpo intermedio está formado por
restos de fibras polares del huso mitótico, compactadas y unidas por un material denso y amorfo de composición no esclarecida
361
El ensamblaje y la contracción del anillo actomiosínico parece depender (al menos en parte) de la fosforilación de las moléculas de miosina por la quinasa activada por __. A su vez, esta enzima es activada por la proteína __, una GTPasa de la familia de Ras que se concentra en el lugar en el que aparece el surco de segmentación
Rho (Rock, del inglés Rho-kinase)
| RhoA
362
Tiene una doble finalidad: mantener el número cromosómico de la especie (23 en el caso de los seres humanos) y producir gametos genéticamente distintos.
Meiosis
363
Se calcula que en cada par de cromosomas homólogos se producen una media de __ entrecruzamientos.
dos o tres
364
la división nuclear está precedida por la replicación del ADN durante la __, de forma que el material genético pasa de 2c a 4c. La meiosis está constituida por dos divisiones sucesivas del núcleo, entre las cuales no se produce __. Estas divisiones se denominan primera y segunda división meiótica
interfase
| replicación del material genético
365
la sufren los espermatocitos y los ovocitos de primer orden, que se encuentran en las gónadas. El objetivo de esta fase es conseguir la reordenación génica y la reducción cromosómica, por lo que también se llama división reduccional. Se divide en las siguientes fases: profase I, metafase I, anafase I y telofase I.
La primera división meiótica (o meiosis I)
366
Es la fase más larga y complicada. Las observaciones al microscopio han permitido dividirla en cinco subfases. Algunos autores incluyen una fase anterior, denominada preleptoteno, en la que los cromosomas empiezan a contraerse para después volver a desespiralizarse. Otros autores consideran que este proceso corresponde a la fase G2 del ciclo celular.
Profase I
367
Durante esta subfase la cromatina comienza a condensarse hasta formar cromosomas con dos cromátidas. Conforme los cromosomas se están condensando, se observa en ellos unos engrosamientos densos, llamados cromómeros. Estas estructuras corresponden a regiones de condensación de ADN e histonas que coinciden en ambas cromátidas. Cuando los cromosomas están completamente formados, las cromátidas son muy densas y los cromómeros ya no se distinguen.
Leptoteno
368
Es necesario que los cromosomas materno y paterno homólogos se apareen en toda su longitud punto por punto para asegurar que el entrecruzamiento se produzca entre secuencias homólogas (v. fig. 15-4). Se forman así 23 bivalentes en los espermatocitos o en los ovocitos humanos. A partir de este momento, los cromosomas homólogos se van a comportar como bivalentes (estructuras formadas por dos cromosomas), hasta el final de la meiosis I. Dichas estructuras están formadas por cuatro cromátidas, lo que hace que también se les llame tétradas.
Cigoteno
369
Los cromosomas no están fusionados, sino que entre ellos hay un espacio de unos 100-150 nm en el que se forma ___, constituido por los dos elementos laterales que se han formado en el leptoteno y que conectan con el cromosoma homólogo.
el complejo sinaptonémico
370
hecho que señala que la célula se encuentra en paquiteno.
entrecruzamiento entre cromátidas homólogas no hermanas
371
un alineamiento desigual entre los cromosomas X e Y puede dar lugar a un entrecruzamiento ilegítimo y, como consecuencia, a
una pérdida o ganancia de genes
372
Cuando la recombinación desigual entre ambos cromosomas incluye al gen __ del cromosoma Y, este puede pasar del cromosoma Y al X.
SRY
373
Si el espermatozoide X con el gen SRY fecunda un óvulo, el resultado será una persona ___, como se podría comprobar con el cariotipo. Igualmente, si el espermatozoide con el cromosoma Y pero sin gen SRY fecunda un óvulo se formará un individuo ____ En el primer caso se trata de una ganancia de genes y en el segundo de una pérdida.
fenotípicamente masculina pero genotípicamente XX
| fenotípicamente femenino pero genotípicamente XY.
374
Las ___son mutaciones en las que no hay pérdida ni ganancia de ADN, pero en las que el orden está alterado
inversiones y las translocaciones
375
Una __ es el resultado de un entrecruzamiento desigual entre secuencias repetidas que se encuentran en la misma cromátida. Una mutación de este tipo es una de las causantes de la __, en la que el gen que codifica para el factor VIII se ve interrumpido por la inversión. La versión normal de este gen contiene una secuencia de nucleótidos que se repite dos veces: una antes del exón 1 y la otra en el intrón 22 (entre los exones 22 y 23, en orientación contraria). Si ambos segmentos se aparean y se produce un entrecruzamiento, la secuencia nucleotídica entre ambas regiones sufrirá una ___
inversión
hemofilia de tipo A
inversión
376
Las __ ocurren entre cromosomas no homólogos que comparten secuencias similares, en el momento en que estas provocan un alineamiento y un entrecruzamiento desigual.
translocaciones,
377
En esta subfase se desensamblan los ejes proteicos que formaban el complejo sinaptonémico y los cromosomas homólogos empiezan a separarse. Sin embargo, se mantienen unidos por los quiasmas, que marcan el lugar donde ha habido recombinación
Diploteno
378
Los __ hacen que los brazos de las cromátidas hermanas continúen unidos por cohesinas y aseguran que uno de cada par de homólogos vaya a la célula hija.
quiasmas
379
Los ovocitos humanos comienzan la meiosis en el embrión, pero se quedan detenidos en el __.
diploteno
380
Una vez que la niña alcanza la pubertad, el ovocito que vaya a ser ovulado en cada ciclo ovulatorio continuará la meiosis hasta la __; la meiosis solo se completará si el ovocito es fecundado.
metafase II
381
Subfase de la profase I .Los quiasmas se desplazan hacia los extremos del bivalente, proceso que se conoce como terminación de los quiasmas . Así, el punto de unión entre las cromátidas de cromosomas homólogos va cambiando; pero el punto en el que las cromátidas se han entrecruzado no varía. Una vez que desaparecen los quiasmas, el nucléolo y la membrana nuclear también desaparecen. Al no haber una membrana nuclear, las fibras del huso pueden unirse a los dos centrómeros de cada tétrada a través de los cinetocoros.
Diacinesis
382
Orden de las sbfases de la profase I
Leptoteno
Paquiteno
Diploteno
Diacinesis
383
Orden de las subfases de la profase I
Leptoteno
Paquiteno
Diploteno
Diacinesis
384
Con la unión de los cinetocoros a los microtúbulos del huso finaliza la
profase I
385
los pares de cromosomas homólogos migran hasta el plano ecuatorial, donde, al contrario de lo que sucede en la metafase mitótica, se disponen emparejados. Los microtúbulos que se unen a los cinetocoros de las cromátidas hermanas se orientan hacia un mismo polo y los que corresponden a cromátidas no hermanas se orientarán hacia polos opuestos. Los quiasmas siguen manteniendo los cromosomas homólogos unidos; así, contribuyen a asegurar la correcta orientación de los microtúbulos y, por lo tanto, la correcta segregación de los cromosomas. En la placa ecuatorial, las tétradas se disponen al azar, es decir, no todos los cromosomas paternos quedan orientados hacia el mismo polo. Por
eso, cuando migren en la siguiente fase, una mezcla de cromosomas paternos y maternos se dirigirá hacia cada polo del huso.
En la metafase I,
386
Al comienzo de la __ la enzima separasa degrada las cohesinas que formaban los quiasmas y mantenían los cromosomas homólogos unidos. Esto hace que los cromosomas homólogos se separen (disyunción). Las cromátidas hermanas también se encuentran unidas por cohesinas, pero estas proteínas no se degradan gracias a la shugoshina, una proteína que las protege hasta la anafase II. Los microtúbulos se acortan y tiran de los cinetocoros. La disposición ya descrita de los microtúbulos hace que las dos cromátidas de un mismo cromosoma, con su correspondiente centrómero, migren hacia el mismo polo, y que las cromátidas no hermanas de los cromosomas homólogos se dirijan hacia polos opuestos.
anafase I
387
en algunos casos se dan fenómenos de no disyunción en la ___, en los que ambos cromosomas de un par de homólogos se dirigen hacia un mismo polo. Esto da lugar a __, es decir, mutaciones en las que el número de cromosomas está alterado, bien por exceso o por defecto.
anafase I
| aneuploidías
388
, caracterizado por retraso del crecimiento, retraso mental, epicanto, cara aplanada y orejas pequeñas, hendidura palpebral, defectos cardíacos e hipotonía.
síndrome de Down
389
En la ___ los cromosomas con las dos cromátidas hermanas llegan a cada polo . El nucléolo reaparece y se puede volver a formar la membrana nuclear. Después, tiene lugar la citocinesis, por un mecanismo similar al descrito para la mitosis. De esta manera, se forman dos células hijas con un número haploide de cromosomas.
telofase I
390
mutación en la que el número de juegos cromosómicos es distinto a 2n.
euploidía,
391
los microtúbulos se unen a los cinetocoros en la __y los cromosomas se colocan en el plano ecuatorial en la __. Pero esta vez, como ocurre en la mitosis, los microtúbulos de las cromátidas hermanas del mismo cromosoma se orientan hacia polos opuestos. Además, los cromosomas ya no forman bivalentes (ya no hay pares de cromosomas homólogos, pues la dotación es haploide), sino que se disponen linealmente en la placa ecuatorial.
profase II
| metafase II
392
cuando los microtúbulos se acortan en la __, el centrómero se rompe, las cohesinas que mantenían unidas las cromátidas hermanas se degradan y estas migran en direcciones opuestas. Las cromátidas llegan a cada polo en la __.
anafase II
| telofase II
393
Se trata de un fenómeno genético según el cual la expresión de ciertos genes depende de su procedencia materna o paterna.
impronta genómica.
394
se deben a defectos en la región q11-q13 del cromosoma 15.
síndrome de Angelman como el de Prader-Willi
395
Si el locus paterno se pierde o está mutado, se produce el síndrome de __, mientras que si el locus afectado es el materno, se trata de un síndrome de ___.
Prader-Willi
| Angelman
396
puede ocurrir por un fenómeno de no disyunción del cromosoma 15 en la meiosis II.
La pérdida del locus
397
Si un espermatozoide con dos cromosomas 15 fecunda un óvulo sin cromosoma 15, el individuo padecerá el síndrome de __; si un espermatozoide sin cromosoma 15 fecunda a un óvulo con dos copias del 15, el individuo sufrirá el síndrome de __
Angelman
| Prader-Willi
398
se caracteriza clínicamente por un retraso en el desarrollo, capacidad lingüística y comunicativa reducida, ataxia y descoordinación motriz.
El síndrome de Angelman
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se produce un retraso psicomotor durante la infancia que desencadena también problemas de discapacidad intelectual y de comportamiento. La enfermedad implica también una deficiencia en la producción de determinadas hormonas.
En el síndrome de Prader-Willi
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Una vez que termina la meiosis, tras la citocinesis se obtendrán ___, cada una de las cuales poseerá una de las cuatro cromátidas que formaban cada tétrada. Sin embargo, para que se formen los gametos funcionales (óvulo y espermatozoide) es necesario que se lleve a cabo un proceso de diferenciación celular. Así, las cuatro espermátidas, formadas a partir del ___, deben sufrir algunos cambios para dar lugar a los espermatozoides maduros (. Este proceso se denomina ___ e incluye la formación del acrosoma (que contiene enzimas para la penetración del ovocito), la condensación del núcleo, la eliminación de la mayor parte del citoplasma y la formación del cuello, la pieza intermedia y la cola del espermatozoide.
cuatro células hijas
espermatocito primario
espermiogénesis
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En el caso de los gametos femeninos, solo una de las cuatro posibles células hijas formadas a partir de un ovocito primario da lugar a un gameto maduro. Así, tras la primera división meiótica se forma un __y una célula de pequeño tamaño que degenera, denominada ___. La segunda división meiótica se completa si hay fecundación y se genera el pronúcleo femenino del cigoto y una célula hija de pequeño tamaño que también degenera (el segundo corpúsculo polar). A partir de la pubertad, en cada ciclo ovulatorio un grupo de ovocitos primarios, rodeados de células epiteliales que forman el folículo primordial y detenidos en la fase de __ reanudan la primera división meiótica y comienzan a madurar. Atraviesan tres estadios: primario o preantral, antral o De Graaf y preovulatorio. Solo uno de los gametos que han reanudado el proceso llegará así a ovular.
ovocito II
primer corpúsculo polar
diploteno,
