Biomol tema 3

### Estructuras de los microtúbulos

• Los microtúbulos son estructuras alargadas que se encuentran en el citoplasma de las células.
• Los microtúbulos se ensamblan a partir de dímeros de αβ-tubulina, cada subunidad tiene un peso molecular de aproximadamente 55 000 Da.
• La tubulina aislada en forma pura y soluble está compuesta por dos subunidades estrechamente relacionadas denominadas α-tubulina y β-tubulina.
• Los genes que codifican α y β-tubulinas están presentes en todos los organismos eucariotas.
• Los microtúbulos son estructuras polarizadas, con un extremo "más" y un extremo "menos".
• El extremo "menos" está asociado con el centrosoma, mientras que el extremo "más" crece hacia afuera, alejándose del centrosoma.

Funciones de los microtúbulos

• Los microtúbulos son esenciales para el movimiento celular, y se encuentran en los cilios, flagelos y el huso mitótico.
• Los microtúbulos son esenciales para el transporte intracelular de orgánulos y vesículas.
• Los microtúbulos ayudan a mantener la forma y la integridad de la célula.
• Los microtúbulos participan en la organización del citoesqueleto, y forman la vía para motores moleculares como las cinesinas y las dineínas.

Ensamblaje de los microtúbulos

• El ensamblaje de los microtúbulos es un proceso regulado que involucra la nucleación, el crecimiento y la despolimerización.
• La nucleación es el paso inicial en la formación de un microtúbulo, e involucra la unión de un pequeño número de dímeros de αβ-tubulina para formar un núcleo.
• La nucleación de microtúbulos está regulada por el γ-TuRC (Complejo de Anclaje a γ-Tubulina), el cual inicia la polimerización de los microtúbulos, y se localiza específicamente en un extremo del microtúbulo.
• El crecimiento de los microtúbulos se produce a partir de dímeros de αβ-tubulina que se añaden al extremo "más" del microtúbulo.
• La despolimerización de los microtúbulos ocurre cuando los dímeros de αβ-tubulina se eliminan del extremo "más" del microtúbulo.

Tipos de ensamblaje de los microtúbulos

• Los microtúbulos pueden ensamblarse en diferentes estructuras, como se muestra en las microfotografías (b-d).
• Algunos ejemplos de ensamblaje regulado a partir de un gran número de localizaciones incluyen el cuerpo basal de los cilios, el huso mitótico y la matriz de los microtúbulos en las células de fibroblastos.
• Otros ejemplos de ensamblaje regulado a partir de un pequeño número de localizaciones incluyen los cilios y los flagelos.
• El ensamblaje de microtúbulos en filamentos preexistentes ocurre, por ejemplo, en el axón de las neuronas.

Dinámica de los microtúbulos

• Los microtúbulos son altamente dinámicos, y las subunidades de tubulina se añaden y eliminan constantemente, creando un estado de equilibrio entre el ensamblaje y la despolimerización.
• La velocidad de ensamblaje y despolimerización de los microtúbulos puede ser regulada por varios factores, como las concentraciones de tubulina, la temperatura y la presencia de proteínas que unen a la tubulina.
• En los microtúbulos polarizados, el crecimiento es significativamente rápido en el extremo "más" y lento en el extremo "menos", mientras que en los microtúbulos no polarizados, la el crecimiento es similar en ambos extremos.

Motores moleculares

• Los microtúbulos sirven como vías para los motores moleculares, como las cinesinas y las dineínas, que se mueven a lo largo de su superficie.
• La cinesina se mueve hacia el extremo "más" del microtúbulo, mientras que la dineína se mueve hacia el extremo "menos".
• Estos motores moleculares son responsables del transporte de vesículas y orgánulos dentro de la célula.
• Algunos tipos de miosina se mueven sobre los filamentos de actína, pero no sobre los microtúbulos.

El centrosoma

• El centrosoma es un orgánulo que funciona como el centro organizador de microtúbulos (MTOC) en la mayoría de las células eucariotas animales.
• El centrosoma es un lugar importante en la célula donde comienza el ensamblaje de los microtúbulos.
• El centrosoma generalmente se encuentra cerca del núcleo, pero puede trasladarse a diferentes ubicaciones dentro de la célula, dependiendo de la función.
• El centrosoma está compuesto por dos centriolos, que están dispuestos perpendicularmente entre sí.
• Los centriolos participan en la construcción de los cilios y los flagelos.
• El centrosoma es particularmente importante en las células que se dividen, donde se comporta como un polo del huso mitótico, y es responsable de la segregación de los cromosomas.

La red de microtúbulos

• El sistema de microtúbulos es una red dinámica que se adapta a las necesidades de la célula.
• El sistema de microtúbulos está estrechamente conectado con otros componentes del citoesqueleto, como los filamentos de actína y los filamentos intermedios.
• Los microtúbulos pueden sufrir diversas modificaciones en respuesta a diferentes estímulos celulares, garantizando así la formación de varios tipos de células.

Microfilamentos

• La actina se une a ATP
• Forman geles rígidos, redes y haces lineales
• Ensamblado regulado a partir de un gran número de localizaciones
• Altamente dinámicos
• Polarizados
• Vías para las miosinas
• Maquinaria contráctil y de movimiento celular

Microtúbulos

• La a-tubulina se une a GTP
• Rígidos, no se curvan con facilidad
• Gran resistencia a la tracción
• Ensamblado regulado a partir de un pequeño número de localizaciones
• Altamente dinámicos
• Polarizados
• Vías para cinesinas y dineínas
• Organización y transporte
• Estructura única presente en cilios, flagelos, centríolos y cuerpos basales

Filamentos Intermedios

• Las subunidades de FI no se unen a un nucleótido
• Ensamblados en filamentos preexistentes
• Menos dinámicos
• No polarizados
• Integridad celular

Estructura de los Microtúbulos

• Un microtúbulo está compuesto por 13 protofilamentos asociados en forma lateral, formando un túbulo de 25 nm de diámetro
• Cada protofilamento es una cadena de dímeros de a-tubulina y b-tubulina, dispuestos alternativamente cada 8 nm
• El GTP unido a la subunidad a-tubulina nunca se hidroliza, mientras que el GTP de la subunidad b-tubulina sí puede hidrolizarse
• El extremo (+) del microtúbulo está formado por la subunidad b-tubulina
• Los microtúbulos se nucleen desde centros organizadores de microtúbulos (MTOC)

Este cuestionario explora la importancia de los microtúbulos en las células eucariotas, incluyendo su estructura y funciones principales. Aprende cómo los microtúbulos facilitan el movimiento celular y el transporte intracelular. Comprende la polarización de los microtúbulos y su relación con el centrosoma.