Microfilamentos: estructura y mecanismos de movimiento
Los microfilamentos están formados por moléculas globulares de la proteína actina, que conforman una doble hélice de 5–7 nm de espesor. En el citoplasma crean una red densa, y por debajo del plasmalema forman una red cortical bien definida. Los filamentos de actina se unen al plasmalema a través de proteínas intermedias, por ejemplo, la α-actinina, y entre sí en los nodos de la red mediante la filamina.
El movimiento celular y el cambio de su forma se llevan a cabo mediante dos mecanismos principales:
- Cambio en la longitud de los MF — ocurre debido a la polimerización o despolimerización de la actina (por ejemplo, durante la formación de seudópodos).
- Interacción con la miosina — deslizamiento de los filamentos de actina en relación con la miosina, de manera similar a la contracción muscular.
Estos mecanismos aseguran la migración celular, la fagocitosis y la pinocitosis, el crecimiento de los axones neuronales y la citocinesis. Un caso particular de la organización de los microfilamentos son las microvellosidades intestinales y de los túbulos renales, cuyo armazón de cuarenta MF funciona mediante el deslizamiento de filamentos dependiente de ATP.
Filamentos intermedios y su especificidad tisular
Los filamentos intermedios tienen un diámetro de 10 nm, ocupando una posición intermedia entre los microfilamentos y los microtúbulos. Su función principal es la función de soporte (estructural). Una característica única de los FI es su estricta especificidad tisular en cuanto a su composición proteica, lo que los convierte en un valioso marcador diagnóstico:
- Epitelio: proteína queratina (forma estructuras conocidas como tonofilamentos).
- Tejido conjuntivo, endotelio y miocitos lisos: proteína vimentina.
- Tejido muscular: proteína desmina.
- Células nerviosas: proteínas específicas que forman los neurofilamentos.
Dentro de la célula, los FI citoplasmáticos se disponen de forma paralela al núcleo y se entretejen en los contactos celulares. En el núcleo, una clase especial de filamentos intermedios forma la lámina nuclear en la superficie interna de la membrana, la cual sirve como sitio de anclaje para los cromosomas.
Microtúbulos: organización, transporte y división
Los microtúbulos son cilindros huecos con un diámetro exterior de 24 nm, cuya pared consta de 13 subunidades de tubulina. Se distribuyen radialmente desde el centro celular hacia la periferia y se estabilizan mediante proteínas MAP. Los MT poseen una polaridad marcada: el extremo menos suele estar fijado a los satélites en el centro celular, y el extremo más actúa como zona de crecimiento debido a la polimerización de la tubulina.
Funciones principales de los microtúbulos:
- Mantenimiento del armazón rígido de la célula.
- Transporte intracelular: los MT sirven como rieles por los cuales se desplazan las proteínas motoras dineínas y cinesinas, transportando vesículas y orgánulos con el consumo de energía de ATP.
- División celular: formación del huso mitótico y garantía de la segregación de los cromosomas.
Sustancias farmacológicas como el alcaloide colchicina provocan la despolimerización de los microtúbulos, por lo que la célula pierde su forma y la mitosis se bloquea por completo.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué proteínas accesorias unen los dobletes de microtúbulos en el axonema de los cilios y flagelos?
Los elementos de unión para los dobletes de microtúbulos en el axonema son los brazos de dineína y los puentes radiales. La estructura del axonema de los cilios y flagelos está sostenida por las siguientes formaciones accesorias:
- Brazos de dineína — formados por la proteína dineína, se extienden desde cada dupleto periférico hacia el dupleto vecino.
- Puentes radiales — se dirigen desde los dupletes periféricos de microtúbulos hacia la vaina central.
Los diámetros de los elementos del citoesqueleto se recuerdan fácilmente en orden ascendente: MF (5–7 nm) — FI (10 nm) — MT (24 nm). La fórmula «5-10-24» ayuda a orientarse rápidamente en las dimensiones de los orgánulos no membranosos.
Preguntas de clases y exámenes
¿Cuáles son las principales diferencias en tamaño y composición química de los elementos del citoesqueleto?
Los microfilamentos tienen un grosor de 5–7 nm y constan de la proteína actina. Los filamentos intermedios tienen un diámetro de 10 nm y se distinguen por una composición proteica específica de tejido (queratina, vimentina, desmina, etc.). Los microtúbulos tienen un diámetro de 24 nm y están formados por la proteína tubulina.
¿Cómo se lleva a cabo el transporte de sustancias a lo largo de los microtúbulos?
Los microtúbulos sirven como rieles para el transporte que se realiza a lo largo de su superficie externa. El desplazamiento de orgánulos y vesículas es llevado a cabo por proteínas motoras especiales: cinesinas y dineínas, que utilizan energía en forma de ATP.
¿Cuál es la función de la lámina nuclear?
La lámina nuclear está compuesta por una clase especial de filamentos intermedios ubicados en la superficie interna de la membrana nuclear. Su función principal es asegurar el anclaje firme de los cromosomas.
Qué más repasar sobre el tema
- Organización molecular de los satélites y cinetocoros
- El papel de las proteínas MAP en la estabilización de los microtúbulos
- Mecanismos de fagocitosis y pinocitosis a nivel de los microfilamentos
- Participación de la vimentina y la desmina en el diagnóstico de tumores
- Acción de la colchicina sobre la división celular y el aparato mitótico
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