CITOESQUELETO

CITOESQUELETO

El término citoesqueleto agrupa a una serie de POLÍMEROS fibrosos y sus proteínas asociadas

Estos polímeros son de tres tipos:

1.-Microfilamentos: constituidos de actina.

2.-Filamentos Intermedios: cuya denominación está en relación a su diámetro.

3.-Microtúbulos: constituidos de tubulina.

Muchas proteínas están asociadas a estos polímeros protéicos y juntas intervienen en la organización y en las funciones del citoesqueleto.

Un monómero (del griego mono, ‘uno’, y meros, ‘parte’) es una molécula de pequeña masa molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros. Ejemplos:
Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas.
Los nucleótidos son los monómeros de los ácidos nucleicos.
Los monosacáridos son los monómeros de los polisacáridos.
Los ácidos grasos son los monómeros de los lípidos

 Dos tipos de MONÓMEROS son la base de la constitución de los POLÍMEROS:

1.-Proteínas globulares, como la actina y la tubulina que forman los microfilamentos y los microtúbulos respectivamente.

2.- Proteínas fibrosas, con un largo DOMÍNIO central en alfa hélice, conforman los filamentos intermedios.

La repartición de los elementos del citoesqueleto es la siguiente:

-En el citoplasma periférico, debajo de la membrana plasmática y en relación estrecha con ella, formando el CORTEX celular.

- En el resto del citosol, sitio exclusivo de su BIOSÍNTESIS.

- En el nucleoplasma, que posee una FAMILIA específica de filamentos intermedios, las láminas nucleares.

El término citoesqueleto es un tanto limitado, pues no rinde cuenta de las modificaciones y funciones permanentes de las cuales él es responsable.

Los constituyentes del citoesqueleto existen en la célula en tres estados:

-Monómeros libres, luego de ser sintetizados o producto de la despolimerización.

-Polímeros inestables, en los cuales los fenómenos de polimerización/despolimerización se producen con una frecuencia elevada.

-Polímeros estabilizados, por ejemplo por la interacción con ciertas proteínas asociadas. Juegan el rol de "verdadero esqueleto" celular.

Cada elemento del citoesqueleto posee su propio ritmo de renovación y la interacción de polímeros inestables / estables juegan el rol de una "musculatura celular", responsable de movimientos.

El citoesqueleto interviene directa o indirectamente en la actividad metabólica nuclear y citosólica. Puede sufrir cambios importantes durante la división celular y participa en numerosos fenómenos patológicos de origen genético o adquirido.

El citoequeleto es único a las células eucarióticas. Es una estructura tridimensional dinámica que llena el citoplasma. Esta estructura actúa como un músculo y como un esqueleto para el movimiento y la estabilidad. Las fibras largas del citoesqueleto son polímeros de subunidades. El tipo primario de fibras que componen el citoesqueleto son microfilamentos, microtubulos y filamentos intermedios.

Microfilamentos  

Los microfilamentos  son finas fibras de proteínas como un hilo de 3-6 nm de diámetro. Están compuestos predominantemente de un tipo de proteína contráctil llamada actina, la cual es la proteína celular más abundante. La asociación de los microfilamentos con la proteína miosina es la responsable por la contracción muscular. Los microfilamentos también pueden llevar a cabo movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contracción y citocinesis. 

Microtubulos

Los microtubulos son tubos cilíndricos de 20-25 nm en diámetro. Están compuestos de subunidades de la proteína tubulina, estas subunidades se llaman alfa y beta. Los microtubulos actúan como un andamio para determinar la forma celular, y proveen un conjunto de pistas para que se muevan las organelas y vesículas. Los microtúbulos también forman las fibras del huso para separar los cromosomas durante la mitosis. Cuando se disponen en forma geométrica dentro de flagelos y cilias, son usados para la locomoción. 

Filamentos intermedios  

Los filamentos intermedios son cerca de 10 nm en diámetro y proveen fuerza de tensión a la célula. Están presentes en el citosol y el nucleoplasma.

En el citosol constituyen redes fibrosas rígidas, distribuidas alrededor de la envoltura nuclear y el resto del citoplasma. Interactúan con la membrana plasmática reforzando las uniones intercelulares.

Los Filamentos Intermedios están formados por PROTEÍNAS fibrosas. Cada monómero posee tres DOMINIOS: 

-dominio central en alfa hélice, con aminoácidos hidrófobos.

-extremos amino y carboxil terminal, de longitud variable.

La polimerización ocurre en etapas sucesivas:

1.-Dos monómeros con la misma orientación se enrollan y forman un DÍMERO.
2.-Dos dímeros de orientación opuesta se asocian y forman un tetrámero (4).
3.-La asociación de varios tetrámeros constituyen un protofilamento.
4.-La asociación de 8 protofilamentos forma un Filamento Intermedio cilíndrico.

FAMILIAS de Filamentos Intermedios:

1.- Láminas nucleares: presentes en el compartimiento nuclear.

2.- Vimentina: presentes en las células de origen mesenquimático, epiteliales y no epiteliales.
Esta familia agrupa:

-Desminas: presentes en las células musculares.

-GFAP: proteína ácidica fibrilar glial, presente en astrocitos, células de Schwann no mielinizantes.

3.- Citoqueratinas: presentes en todas las células epiteliales.

4.- Neurofilamentos: presentes en las neuronas.

Los Filamentos Intermedios le confieren a la célula estabilidad mecánica:

- Resisten mejor a las fuerzas de tracción, estiramiento o deformación.

-Las queratinas contribuyen con la resistencia mecánica de la epidermis, la adhesión intercelular y su impermeabilidad.

-En las neuronas, condicionan el calibre de los axones.

La heterogeneidad de los Filamentos Intermedios es utilizada cotidianamente en patología humana para definir la naturaleza de los tumores, cuando el estudio morfológico en microscopía óptica con coloraciones convencionales, no lo permite. En las técnicas de INMUNOHISTOQUÍMICA, se emplean anticuerpos específicos para caracterizar los filamentos de las células cancerosas. Un marcaje positivo para queratina demuestra un origen epitelial de la lesión, y así sucesivamente.

Los filamentos intermedios son componentes del citoesqueleto, formados por agrupaciones de proteínas fibrosas. Su nombre deriva de su diámetro, de 10 nm, menor que el de los microtúbulos, de 24 nm, pero mayor que el de losmicrofilamentos, de 7 nm. Son únicuos en las células animales.

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 AHORA YA PUEDES RESOLVER EL SIGUIENTE CUESTIONARIO, EN TU CUADERNO:

1. ¿Qué parte de la célula representa el CITOESQUELETO?
2. ¿A qué llamamos MONOMEROS?
3. ¿Qué forman la unión de monómeros?
4. ¿Cuáles son los principales monómeros y qué polímeros forman?
5. ¿Qué tipos de fibras pertenecen al citoesqueleto, y que diferencia fundamental existe entre ellos?
6. Comenta sobre el video que observaste.
7. Mediante un graficador visual indica las características de cada una de los tres polímeros que participan en el citoesqueleto