2.35: Citoplasma y citoesqueleto
- Page ID
- 108905
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)
¿Una célula tiene, o incluso necesita, un “esqueleto”?
¿Qué obtienes si tomas algunos tubos y haces que los tubos sean cada vez más pequeños y más pequeños? Obtienes tubos muy pequeños, o microtubos. Tubos muy pequeños, o microtúbulos, junto con microfilamentos, forman la base del “esqueleto” dentro de la célula.
El citoplasma y el citoesqueleto
El citoplasma consiste en todo lo que se encuentra dentro de la membrana plasmática de la célula, excluyendo el núcleo en una célula eucariota. Incluye el material acuoso similar a un gel llamado citosol, así como diversas estructuras. El agua en el citoplasma constituye aproximadamente dos tercios del peso de la célula y le da a la célula muchas de sus propiedades.
Funciones del Citoplasma
El citoplasma tiene varias funciones importantes, entre ellas:
- suspensión de orgánulos celulares.
- empujando contra la membrana plasmática para ayudar a la célula a mantener su forma.
- proporcionar un sitio para muchas de las reacciones bioquímicas de la célula.
El citoesqueleto
El citoesqueleto es un “andamiaje” o “esqueleto” celular que entrecruza el citoplasma. Todas las células eucariotas tienen un citoesqueleto, y investigaciones recientes han demostrado que las células procariotas también tienen un citoesqueleto. El citoesqueleto eucariota está formado por una red de fibras proteicas largas y delgadas y tiene muchas funciones. Ayuda a mantener la forma celular. Mantiene orgánulos en su lugar, y para algunas células, permite el movimiento celular. El citoesqueleto también juega un papel importante tanto en el movimiento intracelular de sustancias como en la división celular. Ciertas proteínas actúan como un camino por el que las vesículas y orgánulos se mueven dentro de la célula. Las proteínas filiformes que componen el citoesqueleto se reconstruyen continuamente para adaptarse a las necesidades en constante cambio de la célula. Tres tipos principales de fibras del citoesqueleto son los microtúbulos, los filamentos intermedios y los microfilamentos.
- Los microtúbulos, mostrados en la Figura a continuación (a), son cilindros huecos y son las estructuras más gruesas del citoesqueleto. Por lo general, están hechos de filamentos que son polímeros de alfa y beta tubulina, e irradian hacia afuera desde un área cercana al núcleo llamada centrosoma. La tubulina es la proteína que forma los microtúbulos. Dos formas de tubulina, alfa y beta, forman dímeros (pares) que se unen para formar los cilindros huecos. Los cilindros se tuercen unos alrededor de otros para formar los microtúbulos. Los microtúbulos ayudan a que la célula mantenga su forma. Mantienen los orgánulos en su lugar y les permiten moverse alrededor de la célula, y forman el huso mitótico durante la división celular. Los microtúbulos también conforman partes de cilios y flagelos, los orgánulos que ayudan a que una célula se mueva.
- Los microfilamentos, mostrados en la Figura siguiente (b), están hechos de dos cadenas delgadas de actina que están retorcidas una alrededor de la otra. Los microfilamentos se concentran en su mayoría justo debajo de la membrana celular, donde soportan la célula y ayudan a la célula a mantener su forma. Los microfilamentos forman extensiones citoplasmáticas, como los pseudopodios y las microvellosidades, que permiten que ciertas células se muevan. La actina de los microfilamentos interactúa con la proteína miosina para provocar contracción en las células musculares. Los microfilamentos se encuentran en casi todas las células, y son numerosos en las células musculares y en las células que se mueven cambiando de forma, como los fagocitos (glóbulos blancos que buscan bacterias y otros invasores en el cuerpo).
- Los filamentos intermedios difieren en la composición de un tipo de celda a otro. Los filamentos intermedios organizan la estructura interna de la célula sujetando orgánulos y proporcionando resistencia. También son componentes estructurales de la envolvente nuclear. Los filamentos intermedios hechos de la proteína queratina se encuentran en las células de la piel, el cabello y las uñas.
a) El citoesqueleto eucariota. Los microfilamentos se muestran en rojo, los microtúbulos en verde y los núcleos en azul. Al unir regiones de la célula, el citoesqueleto ayuda a mantener la forma de la célula. (b) Microscopía de microfilamentos (filamentos de actina), mostrados en verde, dentro de las células. El núcleo se muestra en azul. | Microtúbulos | Filamentos Intermedios | Microfilamentos | |
|---|---|---|---|
| Composición de Proteínas | Tubulina, con dos subunidades, alfa y beta tubulina | Uno de los diferentes tipos de proteínas como lamin, vimentina y queratina | Actina |
| Forma | Cilindros huecos hechos de dos cadenas proteicas retorcidas una alrededor de la otra | Bobinas de fibra de proteína retorcidas entre sí | Dos cadenas de actina retorcidas una alrededor de la otra |
| Funciones principales | Movimiento de orgánulos y vesículas; formar husillos mitóticos durante la reproducción celular; motilidad celular (en cilios y flagelos) | Organizar la forma celular; posiciona los orgánulos en el soporte estructural del citoplasma de la envoltura nuclear y los sarcómeros; participa en uniones célula a célula y célula a matriz | Mantener la forma celular; permite el movimiento de ciertas células mediante la formación de extensiones citoplasmáticas o contracción de fibras de actina; involucrado en algunas uniones célula a célula o célula a matriz |
| Representación |
 |
 |
 |
Resumen
- El citoplasma consiste en todo lo que se encuentra dentro de la membrana plasmática de la célula.
- El citoesqueleto es un “esqueleto” celular que entrecruza el citoplasma. Tres fibras principales del citoesqueleto son microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos.
- Los microtúbulos son las más gruesas de las estructuras del citoesqueleto y se componen más comúnmente de filamentos que son polímeros de alfa y beta tubulina.
- Los microfilamentos son las estructuras más delgadas del citoesqueleto y están hechos de dos cadenas delgadas de actina que están retorcidas una alrededor de la otra.
Revisar
- ¿Cuál es la diferencia entre citoplasma y citosol?
- Enumerar dos roles del citoplasma.
- Nombrar los tres tipos principales de fibras del citoesqueleto.
- Enumerar dos funciones del citoesqueleto eucariota.
| Imagen | Referencia | Atribuciones |
|
[Figura 1] | Fuente: (a) Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Fluorescentcells.jpg; (b) Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:e7_amnion_cells.png Licencia: CC BY-NC |
|
[Figura 2] | Crédito: (a) Cortesía del Gobierno de Estados Unidos; (b) Weerapong Prasongchean Fuente: (a) Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Fluorescentcells.jpg; (b) commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:e7_amnion_cells.png Licencia: Dominio público |
|
[Figura 3] | Licencia: CC BY-NC |
|
[Figura 4] | Licencia: CC BY-NC |
|
[Figura 5] | Licencia: CC BY-NC |