El citoesquelet: microfilaments, filaments intermedis i microtúbuls

El citoesquelet

Microfilaments d'actina

Estructura: Totes les cèl·lules eucariotes tenen actina i, en moltes d'elles, és la proteïna més abundant. Els filaments d'actina estan formats per molècules d'una proteïna globular anomenada actina G, que en presència d'ATP polimeritza formant un filament doble helicoïdal, també anomenat actina filamentosa o actina F. Són filaments dinàmics i presenten polaritat. També trobem altres subunitats proteiques com tropomiosina, miosina o troponina, que juguen un paper important.

Funcions:

• Maquinària contràctil de la cèl·lula: Intervenen en la contracció muscular associats amb la proteïna motora miosina i altres. La contracció muscular es produeix pel lliscament dels filaments d'actina sobre els de miosina i està impulsada per la hidròlisi d'ATP.
• Moviments de la superfície cel·lular:
  • Intervenen en el moviment ameboide i en la fagocitosi, mitjançant la formació de pseudòpodes.
  • Migració cel·lular.
  • Formen l'anell contràctil durant la divisió cel·lular, que estrenyirà la cèl·lula formant dues cèl·lules filles.
• Suport anatòmic de la cèl·lula:
  • Contribueixen a reforçar la membrana plasmàtica constituint l'escorça cel·lular, que dóna força mecànica a la superfície de la cèl·lula.
  • Mantenen l'estructura de les microvellositats.
• Produeixen corrents citoplasmàtics o de ciclosi.

Filaments intermedis

Estructura i funció: Són fibres proteïques resistents, semblants a cordes (α-hèlix), que ocupen una funció estructural o mecànica a la cèl·lula. Són molt abundants a les cèl·lules que estan sotmeses a importants tensions mecàniques.

Tipus:

• Filaments de queratina de les cèl·lules epitelials (relacionats amb els complexos d'unió).
• Neurofilaments de les cèl·lules nervioses.
• Filaments de vimentina (teixit conjuntiu, vasos sanguinis i limfàtics) i altres proteïnes relacionades, com la desmina (cèl·lules musculars).
• Filaments de la làmina nuclear que formen una carcassa per sota l'embolcall nuclear.

Microtúbuls

Són els principals components del citoesquelet de les cèl·lules eucariotes. Poden trobar-se dispersos per tot el citoplasma o bé formar estructures estables com cilis, flagels i centríols. Són estructures dinàmiques que poden formar-se i destruir-se segons les necessitats de la cèl·lula.

Estructura: Estan formats per molècules de tubulina, cadascuna de les quals és un dímer que consta de dues proteïnes globulars, anomenades α-tubulina i β-tubulina. Els dímers de tubulina s'uneixen formant un protofilament. Un microtúbul consta de 13 protofilaments paral·lels que formen un cilindre buit.

Associades als microtúbuls hi ha nombroses proteïnes. Algunes actuen estabilitzant els microtúbuls i permetent-ne la unió a altres components cel·lulars. D'altres, denominades proteïnes motores, utilitzen l'energia de l'ATP per a desplaçar orgànuls al llarg dels microtúbuls.

Funcions:

• Mantenir la posició o guiar els diferents orgànuls intracel·lularment: actuen com a guies al llarg de les quals les proteïnes motores poden desplaçar vesícules i altres orgànuls. També disposen el reticle endoplasmàtic i el complex de Golgi en llocs adequats.
• Són els principals elements estructurals (suport anatòmic) i generadors del moviment de cilis i flagels.
• Intervenen en l'organització de tots els filaments del citoesquelet irradiant-se des del "centre organitzador dels microtúbuls". Determinen la forma i la polaritat de la cèl·lula.