Estructura y Funciones del Citoesqueleto y Organelos Celulares: Una Mirada Detallada

Citoplasma

Estructura

Están formadas por citosol o hialoplasma con un 85% de agua, moléculas diversas (aminoácidos, proteínas estructurales y enzimas) e inclusiones citoplasmáticas (gránulos de glucógeno, célula muscular e hígado, gotas de triglicéridos).

Citoesqueleto.

Si la glucosa estuviera disuelta, sería más fácil, habría más fenómenos osmóticos. Si tengo glucosa más glucosa, habría glucógeno que no es soluble y, por lo tanto, no afecta a los fenómenos osmóticos. Si la cosa entra en la célula, explota. Otra parte de la estructura es el citoesqueleto.

Función

Son disoluciones tampón, lo que provoca un equilibrio del pH. Son una emulsión de pseudópodos, interconversiones sol y gel, almacén de sustancias y de metabolismo: realizan glucólisis-fermentación, la gluconeogénesis y la glucogenólisis, lipogénesis, hidrólisis de grasas y también hacen una síntesis y activación del ARNt y una síntesis (ribosomas), plegamiento y degradación (proteosomas) de proteínas.

Citoesqueleto

Estructura

Es un armazón complejo de fibras proteicas. Es dinámico, es decir, se ensambla y organiza en función de las necesidades.

Función

Tienen forma celular, organización y desplazamiento de orgánulos, desplazamiento celular de pseudópodos, cilios y flagelos, división celular y contracción muscular.

Tipos

Microfilamentos: Dos protofilamentos de actina (proteína globular) que se enrollan de forma dextrógira. Existe polaridad, por un extremo se da polimerización y, por otro extremo, despolimerización, a excepción de los microfilamentos de actina de los sarcómeros. Tienen forma celular (córtex). Tienen contracción muscular (sarcómeros), división celular (anillo contráctil de citocinesis), desplazamiento celular (pseudópodos), absorción de nutrientes (microvellosidades) y unión de células (zónulas adherens).

Filamentos intermedios: Son una asociación de proteínas fibrosas donde no existe polaridad. Son muy estables y resistentes. Forman estructuras:

• Tonofilamentos (filamentos internos de queratina de células epiteliales).
• Neurofilamentos (filamentos de los axones neuronales).
• Filamentos de desmina (filamentos de células musculares).
• Filamentos de vimentina (filamentos del tejido conjuntivo).

Microtúbulos: Son 13 protofilamentos, cada uno formado por dímeros de tubulina alfa y beta de proteínas globulares. Los 13 protofilamentos se disponen en forma de cilindro hueco. Existe polaridad. Pueden ser centriolos, cilios y flagelos. Forman el huso mitótico y el desplazamiento de orgánulos y formas celulares.

Centrosoma. Centro organizador de microtúbulos

Estructura

No está rodeado por membrana. Se sitúan generalmente cerca del núcleo y normalmente por debajo del aparato de Golgi.

Diplosoma (par de centriolos dispuestos perpendicularmente).

• Centriolo: cilindro hueco constituido por 9 tripletes de microtúbulos A, B y C y proteínas accesorias.
• MT A: completo (13 protofilamentos de tubulina alfa y beta, es el más próximo al eje).
• MT B y C: incompletos (10 protofilamentos de tubulina alfa o beta, es el más alejado del eje).
• Proteínas accesorias: filamentos de nexina que unen MT C y MT A de tripletes adyacentes.

Material pericentriolar: sustancia densa que rodea los centriolos.

Fibras del áster: microtúbulos que irradian del material pericentriolar.

En animales, algas y la mayoría de protozoos existen centriolos y áster, y en aves, hongos y algunos protozoos no existen centriolos y no existe el áster.

Función

Formación y organización de los microtúbulos del citoesqueleto, formación y organización del huso mitótico, y formación y organización de los cilios y flagelos.

Cilios y flagelos

Estructura

Son prolongaciones de la célula (citoplasma + microtúbulos). Están formados por microtúbulos y proteínas asociadas. Cilios: cortos y abundantes con movimiento vibrátil. Flagelos: largos y escasos y movimiento ondulatorio. Están formados por cuerpo basal por debajo de la membrana plasmática, y el axonema por encima de la membrana plasmática, un par de microtúbulos centrales rodeados por una vaina a pares de microtúbulos (A completo y B incompleto) periféricos. Filamentos de nexina que conectan los pares adyacentes y los brazos de dineína de un microtúbulo A hacia MT B. Filamentos radiales desde el MT A hacia la vaina.

Retículo endoplasmático

Estructura

Constituido por membrana, similar a la membrana plasmática. Constituido por sáculos y túbulos. Tiene una cara citosólica y un interior igual al lumen.

Retículo endoplasmático rugoso (RER) (ribosomas y proteínas): ribosomas de cara citosólica donde la unidad grande del ribosoma se une a proteínas de anclaje (riboforina) y se relaciona con la envoltura nuclear. Está en toda célula, a excepción de los espermatozoides.

Retículo endoplasmático liso (REL) (lípidos): no tiene ribosomas y es escaso en muchas células vegetales, pero es abundante en células musculares de retículo sarcoplásmico, células intersticiales de ovario, testículo, y en los hepatocitos.

Función

RER: síntesis de proteínas secretadas al exterior o de la membrana plasmática. Algunas de estas proteínas pueden comenzar a sintetizar en ribosomas libres no anclados.

Glucosilación de proteínas (glucoproteínas). Inicio en el retículo endoplasmático rugoso, finalización en el aparato de Golgi.

REL: síntesis de lípidos y derivados.

• Lípidos de membrana plasmática: fosfolípidos, colesterol y glucolípidos.
• Hormonas esteroideas: hormonas sexuales, células intersticiales de ovarios y testículos.
• Ácidos biliares: hepatocitos.

Detoxificación (transformación de sustancias tóxicas en otras). Sustancias liposolubles tóxicas a sustancias hidrosolubles (pulmón, riñón, intestino y piel).

Almacén y regulación de niveles de Ca2+ intracelular.

Secreción de Ca2+ al exterior.

Proliferación celular.

Contracción muscular.