Citoesqueleto: Microtúbulos, Filamentos y Microfilamentos

Citoesqueleto

• El citoesqueleto le da forma, soporte y movimiento a la célula.
• Es un andamio dinámico que proporciona un soporte estructural.
• Este andamio determina la forma de la célula.
• Los ayuda a resistir las fuerzas que tienden a deformarlas.

Composición del citoesqueleto

• El citoesqueleto está compuesto por tres filamentos principales:
  • Microtúbulos
  • Filamentos intermedios
  • Microfilamentos

Microtúbulos

• Son de gran tamaño, miden 25 nm, lo que los hace el filamento más grande del citoesqueleto.
• Son largos, huecos y no ramificados.
• El monómero de los microtúbulos es la tubulina, con subunidades alfa y beta.

Filamentos intermedios

• Son de tamaño mediano, miden 10 nm.
• Formadas por fibras resistentes.
• El monómero de los filamentos intermedios es una alfa hélice.
• Son similares a cuerdas.

Microfilamentos

• Son pequeños, miden 7 nm, siendo el filamento más pequeño del citoesqueleto.
• Los microfilamentos están hechos de actina.
• El monómero de los microfilamentos es la actina G.
• Son sólidas y delgadas.
• Están organizados como una red ramificada.

Funciones del Citoesqueleto

• Incluyen mantener la forma celular, el movimiento celular, el movimiento de los orgánulos intracelulares y la división celular.

Forma celular

• Los filamentos intermedios determinan la forma en las células sin pared.

Movimiento celular

• El movimiento ocurre conforme los microfilamentos o microtúbulos se ensamblan o desensamblan.

Movimiento del orgánulo

• Los microtúbulos y microfilamentos mueven los orgánulos.

División celular

• Los microtúbulos son esenciales en la división celular.

Microtúbulos: Tipos, Formación, y Función

• Formado de proteína globular llamada tubulina alfa y beta.
• Consta de 13 protofilamentos.
• Los microtúbulos pueden ser citoplasmáticos, mitóticos, ciliares o centríolares.
• Las proteínas asociadas a microtúbulos incluyen MAP, cinesinas y dineínas.
• La función principal es formar, transportar, dividir células y movilidad.

Microtúbulos: Centriolos e Inestabilidad Dinámica

• Los centriolos son el centro organizador de microtúbulos.
• Los microtúbulos exhiben inestabilidad dinámica, que está regulada por la polaridad, GTP y GDP.

Microtúbulos: Estructura Detallada

• Formado por heterodímeros de tubulina alfa y beta.
• En los 13 protofilamentos, las tubulinas alfa y beta están ordenadas en espiral.
• El interior de la estructura permanece hueco.
• El microtúbulo se adiciona heterodímeros al extremo (+), lo que hace que se polimericen y crezcan.
• La hidrólisis de GTP a GDP causa despolimerización y acortamiento.
• Las proteínas asociadas a microtúbulos (MAP) dan estabilidad cuando el GTP se convierte en GDP.

Microtúbulos: El transporte intracelular

• Utilizan proteínas motoras como la cinesina y la dineína.
• La cinesina realiza transporte anterógrado, moviéndose hacia afuera de la célula.
• La dineína realiza transporte retrógrado, moviéndose hacia adentro de la célula.

Centros de organización de microtúbulos MTOC

• El centrosoma es el núcleo del citoesqueleto.
• Los microtúbulos nacen de este punto.
• El centrosoma contiene dos centriolos.
• El material pericentriolar es una masa densa de proteína que rodea los dos centriolos.

Filamentos intermedios

• Formado por proteínas fibrosas con hélices alfa.
• Proporcionan rigidez estructural y participan en uniones celulares como desmosomas y hemidesmosomas.
• Los filamentos intermedios son nucleares y no requieren GTP o ATP para su función.
• Los principales tipos de filamentos intermedios son los filamentos de queratina, los neurofilamentos, los filamentos de vimentina y la lámina nuclear.

Los microfilamentos

• Compuesto de proteína globular: actina G.
• Asociado con la miosina, genera contracción.
• Los microfilamentos contribuyen a la forma celular.
• Las proteínas de membrana se sostienen en estos.
• Además de su participación en la forma celular, el citoesqueleto es importante para la migración celular y la citoquinesis
• En la migración celular, los microfilamentos se estiran y contraen para permitir el movimiento.
• En la citoquinesis, un cinturón de actina estrangula el citoplasma, dividiendo la célula en dos.
• Los microfilamentos muestran inestabilidad dinámica y polaridad, regulada por ATP y ADP.