Citoplasma y citoesqueleto

Contenido:Introducción. El citoplasma. Función del citoplasma. Características generales del citoplasma. El citoesqueleto. Microtúbulos. Microfilamentos. Filamentos intermedios.

Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos esenciales del citoplasma y citoesqueleto, sin error.

Introducción

La célula, unidad básica de la vida. La célula es la estructura más pequeña capaz de realizar por sí misma las tres funciones vitales: nutrición, relación y reproducción. Todos los organismos vivos están formados por células. Algunos organismos microscópicos, como las bacterias y los protozoos, son unicelulares, lo que significa que están formados por una sola célula.

Las plantas, los animales y los hongos son organismos pluricelulares, es decir, están formados por numerosas células que actúan de forma coordinada.

La célula representa un diseño extraordinario y eficaz con independencia de si es la única célula que forma una bacteria o si es una de los billones de células que componen el cuerpo humano. La célula lleva a cabo miles de reacciones bioquímicas cada minuto y origina células nuevas que perpetúan la vida.

El tamaño de las células es muy variable. La célula más pequeña, un tipo de bacteria denominada micoplasma, mide menos de una micra de diámetro (10.000 micoplasmas puestos en fila tienen el mismo diámetro que un cabello humano). Entre las células de mayor tamaño destacan las células nerviosas que descienden por el cuello de una jirafa, que pueden alcanzar más de 3 m de longitud. Las células humanas presentan también una amplia variedad de tamaños, desde los pequeños glóbulos rojos (hematíes) que miden 0,00076 mm hasta las células hepáticas que pueden alcanzar un tamaño diez veces mayor. Aproximadamente 10.000 células humanas de tamaño medio tienen el mismo tamaño que la cabeza de un alfiler.

El citoplasma

Es el espacio celular comprendido entre la membrana plasmática y la envoltura nuclear. Por tanto, el citoplasma comprende todo el volumen de la célula, salvo el núcleo. Está compuesto por el citosol, los orgánulos celulares y el citoesqueleto.

El citosol o hialoplasma es una disolución acuosa en la que se encuentran inmersos los distintos orgánulos. Está formado aproximadamente por un 85% de agua, con diversas sustancias dispersas de forma coloidal (proteínas, lípidos, azúcares, etc.). En el citosol tienen lugar una gran parte de las reacciones metabólicas que ocurren en la célula, como la síntesis y degradación de proteínas, la glicolisis, la glucogénesis o la fermentación.

Función del citoplasma

Su función es albergar los orgánulos celulares y contribuir al movimiento de estos.

Características generales del citoplasma

El citoplasma se divide en ocasiones en una región externa gelatinosa, cercana a la membrana, e implicada en el movimiento celular, que se denomina ectoplasma; y una parte interna más fluida que recibe el nombre de endoplasma y donde se encuentran la mayoría de los orgánulos. El citoplasma se encuentra en las células procariotas así como en las eucariotas y en él se encuentran varios nutrientes que lograron atravesar la membrana plasmática, llegando de esta forma a los orgánulos de la célula.

El citoplasma de las células eucariotas está subdividido por una red de membranas (retículo endoplasmático liso y retículo endoplasmático rugoso) que sirven como superficie de trabajo para muchas de sus actividades bioquímicas.

El citoesqueleto

El citoesqueleto es la red de filamentos proteicos presente en el citosol de todas las células eucariotas. Adquiere una relevancia especial en los animales, que carecen de pared celular rígida, pues el citoesqueleto es una estructura dinámica que mantiene la estructura y la forma de la célula. Actúa como bastidor para la organización de la célula y la fijación de orgánulos y enzimas. También es responsable de muchos de los movimientos celulares.

En muchas células, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que se desmonta y se reconstruye sin cesar. Se forma a partir de tres tipos principales de filamentos proteicos: microtúbulos, microfilamentos o filamentos de actina y filamentos intermedios, unidos entre sí y a otras estructuras celulares por diversas proteínas accesorias.

Los movimientos de las células eucariotas están casi siempre mediatizados por los filamentos de actina o los microtúbulos. Muchas células tienen en la superficie pelos flexibles, llamados cilios o flagelos, que contienen un núcleo formado por un haz de microtúbulos, capaz de desarrollar movimientos de flexión regulares que requieren energía. Se encuentran grandes haces de filamentos de actina en las células musculares donde, junto con unos filamentos de otra proteína llamada miosina, generan contracciones poderosas.

Los movimientos asociados con la división celular dependen, en animales y plantas, de los filamentos de actina, mientras que los microtúbulos distribuyen los cromosomas y otros componentes celulares entre las dos células hijas en fase de segregación. Las células animales y vegetales realizan muchos otros movimientos para adquirir una forma determinada o para conservar su compleja estructura interna.

En el citoplasma existe una red de filamentos proteicos, que le confieren forma y organización interna a la célula y permiten su movimiento.5 A estos filamentos se le denomina citoesqueleto. Existen varios tipos de filamentos:

- Microfilamento o filamentos de actina, típicos de las células musculares.

- Microtúbulo, que aparecen dispersos en el hialoplasma o forman estructuras más complejas, como el huso acromático.

- Filamentos intermedios como los filamentos de queratina típicos de las células epidérmicas.

Microtúbulos

Los microtúbulos son tubos cilíndricos de unos 25 nm de diámetro. Los microtúbulos son responsables del mantenimiento de la forma de la célula, del transporte de estructuras intracelulares, así como de la formación del huso mitótico durante la mitosis. También forman parte de los cilios y los flagelos, que son estructuras móviles que se proyectan desde la superficie de ciertas células. La función de cilios y flagelos es desplazar la célula o los fluidos que hay en su exterior.

Así, por ejemplo, los espermatozoides nadan con ayuda de flagelos y las células que revisten el intestino y otros conductos del cuerpo de los vertebrados tienen en la superficie numerosos cilios que impulsan líquidos y partículas en una dirección determinada.

Microfilamentos

Los microfilamentos o filamentos de actina son fibras finas y flexibles de unos 7 nm de diámetro, que se extienden por todo el citoplasma. Están formados por dos hebras, formadas por subunidades de la proteína actina, enrolladas entre sí.

Los microfilamentos se asocian con diversas proteínas para realizar distintas funciones; por ejemplo, pueden estar asociados a la proteína miosina constituyendo el sarcómero, estructura responsable de la contracción muscular. Los microfilamentos también pueden formar parte de estructuras necesarias para llevar a cabo movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contracción y citocinesis.

Filamentos intermedios

Los filamentos intermedios tienen un grosor de unos 10 nm y se extienden por todo el citoplasma. Están formados por diversos tipos de proteínas, que varían de unas células a otras. Son muy resistentes y su principal función es proporcionar a la célula estabilidad mecánica, evitando que se rompa. Por esa razón son muy abundantes en células sometidas a fuertes tensiones, como en las células epiteliales, en las musculares o en las neuronas.

Fuentes: Enciclopedia Encarta y Wikipedia.org