4.8C: Filamentos y Microtúbulos Intermedios

Los microtúbulos forman parte del citoesqueleto de la célula, ayudando a la célula a resistir la compresión, mover las vesículas y separar los cromosomas en la mitosis.

Objetivos de aprendizaje

• Describir los roles de los microtúbulos como parte del citoesqueleto de la célula

Puntos Clave

• Los microtúbulos ayudan a la célula a resistir la compresión, proporcionan una pista a lo largo del cual las vesículas pueden moverse por toda la célula, y son los componentes de los cilios y flagelos.
• Los cilios y flagelos son estructuras similares a pelos que ayudan con la locomoción en algunas células, así como alinean varias estructuras para atrapar partículas.
• Las estructuras de los cilios y flagelos son una “matriz 9+2”, lo que significa que un anillo de nueve microtúbulos está rodeado por dos microtúbulos más.
• Los microtúbulos se unen a los cromosomas replicados durante la división celular y los separan hasta los extremos opuestos del polo, permitiendo que la célula se divida con un conjunto completo de cromosomas en cada célula hija.

Términos Clave

• microtúbulos: Pequeños tubos hechos de proteína y que se encuentran en las células; parte del citoesqueleto
• flagelo: un flagelo es un apéndice similar a una latigazo que sobresale del cuerpo celular de ciertas células procariotas y eucariotas
• citoesqueleto: Una estructura celular como un esqueleto, contenida dentro del citoplasma.

Figura: Micrtúbulos Estructura: Los microtúbulos son huecos, con paredes constituidas por 13 dímeros polimerizados de α-tubulina y β-tubulina (imagen derecha). La imagen de la izquierda muestra la estructura molecular del tubo.

Microtúbulos

Como su nombre lo indica, los microtúbulos son pequeños tubos huecos. Los microtúbulos, junto con los microfilamentos y los filamentos intermedios, pertenecen a la clase de orgánulos conocidos como citoesqueleto. El citoesqueleto es el marco de la célula que forma el componente estructural de soporte. Los microtúbulos son el elemento más grande del citoesqueleto. Las paredes del microtúbulo están hechas de dímeros polimerizados de α-tubulina y β-tubulina, dos proteínas globulares. Con un diámetro de aproximadamente 25 nm, los microtúbulos son los componentes más anchos del citoesqueleto. Ayudan a la célula a resistir la compresión, proporcionan una pista a lo largo de la cual las vesículas se mueven a través de la célula y tiran de los cromosomas replicados a extremos opuestos de una célula en división. Al igual que los microfilamentos, los microtúbulos se pueden disolver y reformar rápidamente.

Figura: Queratina teñida Filamentos intermedios: Los filamentos intermedios citoesqueléticos de queratina se concentran alrededor del borde de las células y se funden en la membrana superficial. Esta red de filamentos intermedios de célula a célula mantiene unidos tejidos como la piel.

Los microtúbulos son también los elementos estructurales de flagelos, cilios y centriolos (estos últimos son los dos cuerpos perpendiculares del centrosoma). En las células animales, el centrosoma es el centro organizador de los microtúbulos. En las células eucariotas, los flagelos y los cilios son muy diferentes estructuralmente de sus contrapartes en procariotas.

Filamentos Intermedios

Los filamentos intermedios (FI) son componentes citoesqueléticos que se encuentran en las células animales. Están compuestas por una familia de proteínas relacionadas que comparten características estructurales y de secuencia comunes. Los filamentos intermedios tienen un diámetro promedio de 10 nanómetros, que se encuentra entre el de actina de 7 nm (microfilamentos), y el de los microtúbulos de 25 nm, aunque inicialmente se designaron 'intermedios' debido a que su diámetro promedio se encuentra entre los de microfilamentos más estrechos (actina) y miosina más ancha filamentos que se encuentran en las células musculares. Los filamentos intermedios contribuyen a los elementos estructurales celulares y a menudo son cruciales para mantener unidos los tejidos como la piel.

Figura: Los microtúbulos son el componente estructural de los flagelos: Esta micrografía electrónica de transmisión de dos flagelos muestra la matriz 9 + 2 de microtúbulos: nueve dobletes de microtúbulos rodean un solo doblete de microtúbulos.

Flagelos y Cilios

Los flagelos (singular = flagelo) son estructuras largas parecidas a pelos que se extienden desde la membrana plasmática y se utilizan para mover una célula entera (por ejemplo, esperma, Euglena). Cuando está presente, la célula tiene solo un flagelo o unos pocos flagelos. Cuando los cilios (singular = cilio) están presentes, sin embargo, muchos de ellos se extienden a lo largo de toda la superficie de la membrana plasmática. Son estructuras cortas parecidas al pelo que se utilizan para mover células enteras (como parámetros) o sustancias a lo largo de la superficie externa de la célula (por ejemplo, los cilios de las células que recubren las trompas de Falopio que mueven el óvulo hacia el útero, o cilios que recubren las células del tracto respiratorio que atrapan las partículas importa y muévalo hacia tus fosas nasales).

A pesar de sus diferencias en longitud y número, los flagelos y los cilios comparten una disposición estructural común de microtúbulos llamada “matriz 9 + 2". Este es un nombre apropiado porque un solo flagelo o cilio está hecho de un anillo de nueve dobletes de microtúbulos que rodean un solo doblete de microtúbulos en el centro.