¿Cómo hace la célula para cambiar
su forma en la membrana plasmática?
En la imagen podemos observar, de color verde: los microtúbulos y de rojo: los microfilamentos, los cuales son estructuras que integran al citoesqueleto.
Afirmando que, el citoesqueleto le provee a la célula:
- Organización interna
- Forma
- Polaridad funcional.
Esto quiere decir que toda la organización interna de la célula, en donde hay transporte celular, síntesis de proteínas, ubicación de organelas dentro del citoplasma celular y demás, están influidas por el citoesqueleto, al igual que la forma de la célula: células que son cilíndricas, cúbicas, células que tienen especializaciones como las estereocilias vienen dadas por el citoesqueleto.
También las polaridades funcionales: Qué es superior, qué es inferior, lateral, anterior, posterior. Interacción de esas células con sus vecinas, etc.
Las fibrillas que constituyen ese citoesqueleto están divididas en 3 tipos:
- Microfilamentos
- Microtúbulos
- Filamentos intermedios
En cuanto a los microfilamentos
tienen un diámetro entre 7 y 9 nm, constituidos por monómeros de actina que se polimerizan y forman el microfilamento.
Los microtúbulos tienen un diámetro de 25 nm y están constituidos por el dímero de tubulina, que tienen dos tipos de proteínas globulares: la alfa tubulina y la beta tubulina. Ese dímero de tubulina se polimeriza formando una estructura denominada: protofilamento. La unión lateral de estos protofilamentos forma un tubo hueco y eso es lo que se denomina como: microtúbulo.
Entre el diámetro de 25 nm del microtúbulo y el diámetro de 7 a 9 nm del microfilamento está una estructura intermedia que se denomina filamento intermedio que tiene un diámetro de 10 nm.
Este filamento intermedio está formado por proteínas fibrilares que se entrelazan entre sí.
Todas estas proteínas que se polimerizan y se despolimerizan dependiendo de las necesidades de la célula y el tipo celular, tienen ubicaciones específicas dentro de la célula.
Por ejemplo, una estereocilia, cuando observemos la transducción de esa energía que viene en forma de ondas de presión hacia potenciales de acción, veremos como esas esterocilias interaccionan permitiendo que ese cambio en esas células se transforme en un impulso eléctrico.
Se observa también que los filamentos de actina pueden generar estructuras más sólidas o más fijas, por ejemplo, en la sarcómera en donde forman los filamentos finos que veremos con detalle en la clase de contracción muscular. También vemos como esos filamentos de actina se pueden polimerizar y despolimerizar permitiendo la formación de estruturas o ruffles en la membrana plasmática que permiten el movimiento celular.
Con respecto a los microtúbulos, parten generalmente desde un centro denominado centro organizador de los microtúbulos, ese centro organizador es lo que nosotros conocemos como los centriolos y de allí parten hacia distintos lugares de la célula. Su función es permitir a otras proteínas motoras interactuar con ellos para que esas proteínas ejerzan su función en el transporte vesicular en el paso tanto anterógrado como retrógrado de organelas, etc . Estos microtúbulos que se polimerizan y despolimerizan formando vías de acceso, eso es como: si fuesen una central de tren en donde los trenes parten o regresan a ese centro organizador , siendo ese centro organizador la estación central, pueden formar también estructuras más permanentes, por ejemplo en los cilios , en donde tenemos estas estructuras que forman tripletes, y son microtúbulos que se unen entre sí y con otras proteínas permiten también el movimiento de esos cilios.
Filamentos intermedios: Relacionados con la fortaleza estructural de la célula , estos filamentos dan fuerza mecánica a la célula y permiten que mantengan su forma. Si observamos con detenimiento, estos filamentos están formando la lámina nuclear por debajo de la membrana nuclear, y protegiendo toda la estructura que está dentro del núcleo. También están alrededor de la membrana plasmática y forman interacciones con estructuras que permiten a la célula relacionarse con la membrana basal y con células aledañas.
Ahora bien, los microfilamentos se ubican contiguos a la membrana plasmática, los filamentos intermedios parten desde varias estructuras sobre todo de las que forman contactos focales entre células y membranas basales. Y los microtúbulos parten desde ese centro organizador de microtúbulos en donde se ubica el centriolo que se ubica contiguo al núcleo y forman esas carreteras o vías o rieles, para fundamentalmente asociarse con esas proteínas motoras que van a estar relacionadas con ese movimiento intrínseco de organelas y vesículas.
La mejor forma de ver la acción del citoesqueleto es observar una mitosis. Asuma la metafase, donde están todos los cromosomas en el polo medio y posteriormente: la anafase en donde gracias a la acción de los los microtúbulos, el material genético es desplazado excéntricamente para después llegar a la citocinesis en donde gracias a la interacción de filamentos de actina, las células quedan separadas en células individuales y segregado el material genético con la carga cromosómica completa.
Otro ejemplo que nos permite ilustrar las interacciones dinámicas del citoesqueleto es como un neutrófilo persigue una bacteria para endocitarla.
Conclusiones
El citoplasma de las células eucariotas está organizado por proteínas fibrilares, que en su conjunto se denominan citoesqueleto
El citoesqueleto está formado por tres tipos de filamentos: microfilamentos, microtúbulos y filamentos intermedios.
Cada tipo de filamento cumplen acciones específicas y se asocian con proteínas específicas.
Cada filamento es construido a partir de monómeros de proteínas y cada uno tiene mecanismos especiales de ensamblaje.
Finalmente,si estudian una carrera relacionada con la salud o les agrada estos temas,les recomiendo al profesor Pieruzzini,es el mejor en su área. En los siguientes enlaces encontrará todas las clases, sería maravilloso si lo apoyan.
Generalidades
Microfilamentos de actina
Interacción de la actina con proteínas reguladoras
Miosina
Filamentos intermedios
Microtúbulos
Proteínas asociadas a microtúbulos
Proteínas motoras asociadas a microtúbulos
¡Gracias!