El citosol y el citoesqueleto

De Wikillerato

El Citoesqueleto

El citoesqueleto constituye como su nombre indica el armazón interior de la célula. Está formado por una red tridimensional de fibras que se extienden por todo el citoplasma. A través de su unión a la membrana plasmática y a los orgánulos internos, proporciona un andamiaje que favorece la estructuración espacial y la organización funcional de la célula. Además de su función principal en el establecimientos de la forma celular y de conferir propiedades mecánicas a la célula: resistencia a la deformación mecánica, rigidez estructural, flexibilidad, las diferentes fibras que constituyen el citoesqueleto, junto con multitud de las proteínas asociadas (proteínas estructurales, de enlace, de control de ensamblaje, motoras), influencia un amplio rango de distintos procesos celulares, incluyendo la migración celular, la contracción muscular, el movimiento intracelular de vesículas y orgánulos, así como en la división celular. El citoesqueleto actúa pues siendo tanto como el esqueleto y el “músculo” de la célula. El citoesqueleto participa también en la formación de los tejidos del organismo a través de su participación en la formación de diferentes tipos de uniones celulares que mantienen las células unidas en los tejidos, así como en la unión de las células a la matriz extracelular. Una característica muy importante del citoesqueleto es que es una entidad muy dinámica, en constante cambio tanto a lo largo de toda la longitud de la célula o en ciertas sublocalizaciones específicas de la misma. Además, la configuración o disposición espacial de esta compleja red citoesquelética puede ser modulada por estímulos internos en la célula o ambientales extracelulares, lo que permite realizar a la célula en todo momento un ajuste arquitectónico citoesquelético de importancia fundamental para su adaptabilidad a las constantes demandas fluctuantes internas y del ambiente exterior.

Estructura de un microtúbulo

El Centrosoma y la organización de los microtúbulos en la célula

Función de los microtúbulos

Flagelos y Cilios

Filamentos intermedios

Los filamentos intermedios (FI) constituyen el principal elemento estructural de la célula animal. Los filamentos intermedios tiene un rango de diámetro de fibra de 8-10 nanómetros (nm), el cual es intermedio (de ahí su nombre) entre el diámetro de los otros dos elementos principales del citoesqueleto, los filamentos de Actina (de unos 7 nm) y los microtúbulos (de unos 25 nm). Tienen una longitud variable de varias micras. A diferencia de los microtúbulos y microfilamentos, los cuales están formados por proteinas globulares (la Tubulina y Actina respectivamente) los filamentos intermedios están constituidos por la polimerización de diferentes tipos de proteínas, que tienen en común el tener una forma fibrosa alargada, con una cabeza, una región (dominio alfa helicoidal) central en forma de bastón que está involucrado en la polimerización, y una cola.

Tipos de Filamentos Intermedios

Las proteínas que forman los FI reciben diferentes nombres, citoqueratinas, vimentinas, desminas, proteína acídica fibrilar glial, neurofilamentos, laminas dependiendo del tipo celular en la que se localizan. Así se han descrito cinco diferentes tipos de filamentos intermedios: .- Tipo I y II. Constituidos por queratina ácida, y queratina básica respectivamente. Son producidos por diferentes tipos de células epiteliales (vejiga, piel, uñas, etc…) .- Tipo III. Se encuentran en diferentes variedades de células. Cada uno es único a cada tipo de célula y son usados para identificar el tejido que contiene aquel tipo de célula. La Vimentina se encuentra en fibroblastos, células endoteliales y leucocitos. La Desmina en el músculo conectando los discos Z en el sarcómero, así como comentando los desmosomas en las uniones especializadas en el músculo cardiaco. El factor acídico fibrilar glial en astrositos y otros tipos de células gliales en el sistema nervioso central. Periferina en fibras nerviosas periféricas. El FI llamado Vicentina se encuentra en células derivadas del mesodermo: fibroblastos, células endoteliales y glóbulos rojos. .- Tipo IV, se incluyen en este tipo neurofilamentos de tipo L (ligeros), M, (Medianos) o H (alto) peso molecular. Los neurofilamentos están unidos por la proteína plectina que forma puentes cruzados o entrecruzamientos entre los neurofilamentos y los microtúbulos. Este entrecruzamiento añade tensión y espaciamiento entre las fibras. Otro ejemplo de esta clase de filamento intermedio es la internexina, encontrada en neuronas. .- Tipo V, las lamininas están localizadas en el núcleo justo debajo la envuelta nuclear formando el apoyo filamentoso de la lámina nuclear. En la evolución es probable que fuera el primer FI en aparecer. Las lamininas son vitales para la reformación de la envuelta nuclear después de la división celular. Así, sufren fosfoliración al comienzo de la profase en Mitosis, lo que causa su desensamblaje y la desestructuración de la envuelta nuclear. En la telofase el grupo fosfato es retirado y la laminina se puede volver a ensamblar alrededor de los cromosomas debajo de la membrana de cada una de las membranas nucleares internas de las células hijas. . Tipo VI, nestina en las células madres del sistema nervioso central. En el citoplasma, uno, dos o más tipos de cadenas de FI proteínas pueden polimerizar en el citoesqueleto de 10 nm de diámetro.

Ensamblaje de los Filamentos Intermedios

Funciones de los Filamentos Intermedios

Microfilamentos

Las fibras que componen el citoesqueleto de las células animales están formadas por tres clases de filamentos que son polímeros de proteínas: microfilamentos (filamentos de actina) y filamentos intermedios, microtúbulos; en orden creciente de diámetro de fibra, cada uno de los cuales tiene un conjunto diferente de organización estructural y por lo tanto funcional. Es frecuente que los tres componentes trabajan juntos para aumentar la integridad estructural y la forma celular, así como la motilidad de la célula y de los orgánulos citoplasmáticos. Cada filamento está formado de un polímero de subunidades ensambladas, el cual sufre un ensamblaje-desensamblaje regulado, dando a la célula la flexibilidad necesaria para construir o retirar estructuras especializadas en cuanto es necesario.