Biología Celular: Citoesqueleto y Microtúbulos

• La biología celular se enfoca en el estudio de la célula, la unidad fundamental de la vida.

Citoesqueleto

• Es un andamio dinámico que proporciona soporte estructural a la célula.
• Determina la forma de la célula y resiste fuerzas que tienden a deformarla.
• Participa en la forma, soporte y movimiento celular.

Composición del Citoesqueleto

• Tres componentes principales: microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos.

Microtúbulos

• Son grandes, con un diámetro de 25 nm aprox.
• Son largos, huecos y no ramificados.
• Están compuestos por monómeros de tubulina alfa y beta.
• Los microtúbulos están formados por proteína globular: Tubulina alfa y beta, 13 Protofilamento.
• Forma, transporte, división celular, y movilidad.
• Los microtúbulos permiten el movimiento de cromosomas durante la división celular.
• Forman centríolos y cuerpos basales.
• Es un componente importante de cilios y flagelos.
• Diámetro externo de 25 nm.
• Están presentes en todos los eucariotas.
• Proporcionan soporte, transporte intracelular y organización celular.
• Se localizan en el citoplasma.
• Los microtúbulos necesitan GTP para la formación de dímero de túbulina.
• Dan Estabilidad cuando el GTP se convierte en GDP
• Tipos: Citoplasmáticos, mitóticos, Ciliares, Centriolares.
• Proteínas: MAP, Cinesínas, Dineínas.
• Centro organizador de mirotúbulos.
• Los microtúbulos tienen polaridad, GTP, and GDP
• Heterodímero GTP-alfa-betatubulina.
• Las subunidades incorporadas en el Heterodímero GTP-alfa-betatubulina.
• Los microtúbulos del epitelio y las neuronas funcionan principalmente en soporte y transporte de organelos.
• Los micro túbulos de la célula en división forman el huso mitótico requerido para la segregación cromosómica.

Filamentos Intermedios

• Tienen un tamaño mediano, con un diámetro de 10 nm.
• Compuestos por fibras resistentes.
• Los monómeros que los componen son alfa hélices.
• Similares a cuerdas.
• Proveen un marco de soporte dentro de la célula y sostienen la membrana plasmática.
• Afianzan varios orgánulos en el citoplasma y unen células.
• Los filamentos intermedios se enrollan alrededor una alrededor de otra y unidas en grupos de cuatro, los cuales pueden enrollarse aún más.
• Son resistentes, flexibles y extensibles.
• Miden de 10-12 nm de diámetro.
• Se encuentran en animales.
• Proporcionan soporte estructural y resistencia mecánica
• Se localizan en el citoplasma y núcleo.
• Están formados por proteínas fibrosas
• Helices alfa.
• Nuclear.
• No requiere GTP o ATP
• Unidades helicoidales enrolladas una alrededor de otra y unidas en grupos de cuatro, los cuales pueden enrollarse aún más.
• Los filamentos intermedios proporcionan soporte estructural tanto para la célula epitelial como para la neurona.
• Los filamentos intermedios soportan las microvellosidades de la célula epitelial y son una parte integral de la maquinaria móvil implicada en la elongación neuronal y la división celular.
• Filamento resistente, flexible y extensible.

Microfilamentos

• Pequeños, con un diámetro de 7 nm.
• Están formados por filamentos de actina.
• Compuestos por monómeros de Actina G.
• Sólidos y delgados.
• Están organizados como una red ramificada.
• Están hechos de cadenas dobles de proteínas enrolladas; de alrededor de 7 nm.
• Participan en la contracción de los músculos y permiten cambiar la forma de las células.
• Facilitan la división del citoplasma en las células animales.
• Hechos de monómeros de ATP-actina.
• Presentes en todos los eucariotas.
• Funcionan en la motilidad, contractilidad y transporte intracelular.
• Se encuentran en el citoplasma.
• Polimerización de los filamentos de actina.
• La polaridad ATP a ADP.
• Forman un cinturon de actina que estrangula el citoplasma
• Los microfilamentos soportan las microvellosidades de la célula epitelial y son una parte integral de la maquinaria móvil implicada en la elongación neuronal y la división celular.

Funciones del Citoesqueleto

• Forma de la célula: Los filamentos intermedios en células sin pared determinan la forma.
• Movimiento de la célula: Ocurre conforme los microfilamentos o microtúbulos se ensamblan o desensamblan.
• Movimiento de orgánulos: Microtúbulos y microfilamentos mueven orgánulos.
• División celular: Esenciales en la división celular.

Microtúbulos y Transporte

• La dineína realiza transporte retrógrado, es decir, hacia dentro de la célula.
• La cinesina realiza transporte anterógrado, hacia afuera de la célula.
• El ordenamiento de los microtúbulos está determinado por el COMT.
• En el COMT los micro túbulos son relativamente estables .

Centros Organizadores de Microtúbulos (MTOC)

• El centrosoma: Es el núcleo del citoesqueleto, el punto de origen de los microtúbulos.
• Los centriolos: Son dos centriolos dentro del centrosoma.
• El material pericentriolar: Es una masa densa y altamente estructurada de proteína que rodea los dos centríolos.

Cilios y Flagelos

• Los cilios y flagelos contienen un anillo de nueve pares de microtúbulos fusionados alrededor de un par central sin fusionar.
• Los pares exteriores tienen "brazos" de proteína.
• Los brazos de proteína interactúan con pares adyacentes para proporcionar la fuerza de doblarse.
• Tanto cilios como flagelos proceden de los cuerpos basales.

Exploración del citoesqueleto y sus componentes, con un enfoque en los microtúbulos. Se detalla su composición, función y relevancia en procesos celulares esenciales como la división y el movimiento. Los microtúbulos son elementos clave en la biología celular.