CITOESQUELETO

EL CITOESQUELETO

(RESUMEN)

1. Introducción:

El citoesqueleto es una estructura supramolecular o red tridimensional de filamentos que contribuye a la integridad de la célula. Define la forma y arquitectura (distribución) celular, permite el movimiento y transporte intracelular (por medio de proteínas motoras), media procesos de endocitosis y exocitosis, participa activamente en la mitosis y en los procesos de modulación de receptores de superficie (define la conformación y función de los receptores), crea compartimientos (favorece la organización funcional); y participa en los procesos de interacciones intercelulares.

El citoesqueleto está formado por tres tipos de estructuras bien definidas: Los microtúbulos, Los microfilamentos (filamentos de actina) y Los filamentos intermedios. Cada una de estas estructuras posee proteínas asociadas características.

2. Microtúbulos:

Son filamentos del citoesqueleto que se caracterizan por estar construídos a partir de tubulina, proteína dimérica (subunidades alfa y beta) que se autoensambla para originar  a los microtúbulos en un proceso dependiente de GTP. Los microtúbulos tienen un diámetro de 25 NM y se originan en los centros organizadores de microtúbulos (principalmente centrosomas), adoptando una organización radial en las células interfásicas. Forman también parte del huso mitótico de todas las células eucarióticas; se localizan en forma de haces en el axón neuronal, y también están presentes en el aparato locomotor de cilios y flagelos. Los microtúbulos son estructuras altamente dinámicas, estabilizadas por un grupo de proteínas denominadas proteínas asociadas a microtúbulos (MAPs).

En una célula se produce un recambio continuo de la red de microtúbulos. La vida media de un microtúbulo individual es de 10 minutos, mientras que la vida media de una molécula de tubulina, desde su síntesis a su degradación proteolítica, es de más de 20 hrs. Así pues cada molécula de tubulina participa en la formación y desmantelamiento de muchos microtúbulos durante su periodo de vida. Los microtúbulos individuales crecen hacia la periferia celular a una velocidad constante durante cierto periodo de tiempo y entonces de repente acortan rápidamente hacia el centrosoma. Pueden acortarse parcialmente y entonces continuar el crecimiento, o desaparecer por completo, siendo substituidos por un microtúbulo distinto. Este comportamiento, llamado inestabilidad dinámica, juega un papel muy importante en el posicionamiento de los microtúbulos en la célula.

3. Filamentos de Actina:

Son filamentos del citoesqueleto formados a partir de una proteína globular denominmada actina. Ésta forma polímeros de alrededor de 5 a 6 nm de diámetro. Están presentes en las células animales mostrando una organización de haces paralelos en dominios subcorticales y citoplasmáticos de la célula; también están presentes en las células vegetales.Los haces de filamentos de actina se encuentran en los fibroblastos formando las denominadas fibras de estrés. Los monómeros de forma globular (G-actina) se polimerizan en un proceso dependiente de ATP (análogo a la polimerización de microtúbulos dependiente de GTP), para formar el polímero de F-actina, que consta de dos filamentos centrales enrollados helicoidalmente en la estructura del microfilamento. Los microfilamentos son estructuras altamente dinámicas, cuya polimerización está regulada por proteínas de una familia conocida como "proteínas de unión a actina" (ABPs).

Los filamentos de actina poseen gran importancia en todos los procesos de desplazamiento y adhesión celular (emisión de pseudópodos). También juegan un rol importantísimo en la división celular, pues forman el anillo de contracción que permite el estrangulamiento celular durante la citokinesis. Otra función importante es en el tejido muscular, donde filamentos de actina asociados a proteínas motoras denominadas "miosinas", provocan la contracción del músculo en un proceso mediado por calcio.

4. Filamentos Intermedios:

Son estructuras del citoesqueleto de alrededor de 10 nm de diámetro, formados por un conjunto de proteínas específicas para cada tipo celular. En las células epiteliales existen filamentos intermedios formados por vimentina y por queratinas, en células musculares predominan los filamentos de desmina. A nivel del tejido nervioso, las proteínas que forman los filamentos intermedios (neurofilamentos) son NF-H de alto peso molecular, NF-M de peso intermedio y NF-L de bajo peso molecular. En células gliales del cerebro predomina la GFA, proteína fibrilar acídica de la glia.

¿Sabías que...?

Las integrinas son moléculas que desempeñan un papel fundamental en la unión celular. Se trata de proteínas transmembrana que por un extremo se unen a moléculas del espacio extracelular, y por otro se unen al citoesqueleto. Esta disposición especial les permite actuar como cemento intercelular, además de facilitar el movimiento celular mediante la formación de pseudópodos y de permitir la transmisión de mensajes entre la célula y la matriz que le rodea. Este proceso de unión de las células entre sí y con la matriz extracelular resulta fundamental para la cohesión de los tejidos, y para procesos vitales como la reparación de heridas, mecanismos de defensa frente a infecciones o la coagulación.

A su vez, el espacio o matriz extracelular está formado por una ingente cantidad de macromoléculas: proteínas y polisacáridos formados por las propias células que contactan con ella. Esta matriz es fundamental tanto para el mantenimiento de la cohesión entre las células y tejidos como para determinar el comportamiento de las células que la rodean. En este último aspecto juegan un importante papel los azúcares del glucocáliz, que actúan como portadores de información entre las células, dependiendo de su secuencia de monosacáridos y del tipo de ramificaciones que presenten.

¿Sabías que...?

Los filamentos de actina desempeñan un importante papel en la motilidad celular. Entre sus propiedades destaca su polaridad, que consiste en el comportamiento diferente de sus dos extremos: mientras que uno se polariza o se alarga (extremo positivo), el otro tiende a acortarse o despolimerizarse (extremo negativo). Además, los filamentos de actina intervienen en la fagocitosis, en los procesos de contracción muscular y en la producción de corrientes citoplasmáticas.

Por su parte, los filamentos intermedios son fibras proteicas de gran resistencia que desempeñan una función estructural en las células, sobre todo en aquellas que están sometidas a importantes tensiones mecánicas. Dependiendo del tipo celular predominan unos u otros (neurofilamentos en células nerviosas; vimentina en vasos sanguíneos, etc.) Precisamente esta diversidad resulta de enorme utilidad en la tipificación del origen de metástasis en procesos tumorales; de esa forma, determinando el tipo de filamento intermedio podremos conocer el tejido donde se produjo el tumor original. Pero es que, además, estos filamentos pueden ayudar en el diagnóstico prenatal de malformaciones congénitas.

tomado de: http://www.monografias.com/trabajos14/citoesqueleto/citoesqueleto.shtml

DOCUMENTO MAESTRO DEL TEMA

Lo podrá encontrar en el siguiente enlace: http://genomasur.com/lecturas/Guia06.htm

VÍDEO DE REFUERZO

ACTIVIDAD PROGRAMADA

El hecho de que en el documento maestro se mencione que los PROCARIONTES no poseen CITOESQUELETO, no es tan cierto.

Actualmente se sabe que existen algunas proteínas que cumplen funciones similares a las que desarrollan los microtúbulos, y los microfilamentos. Ejemplo de ello son las proteínas FtsZ y las MreB. De estas proteínas diga:

1. ¿Cuál es la función exacta o específica que cumplen como elemento citoesquelético en procariontes?
2. ¿Cómo actúan en el interior de las células de este tipo para ejercer su función?

Esta actividad se entregará en medio magnético en grupo de dos personas. El desarrollo no debe exceder una cuartilla (una página de extensión).