El Citoesqueleto y sus Componentes: Estructura y Función

1. El Citoesqueleto

El citoesqueleto está formado estructuralmente por:

• Microfilamentos
• Filamentos intermedios
• Microtúbulos, además de una red microtubular que podría cumplir la función de brindar soporte estructural e interconectar a diferentes organelos.

1.b. Componentes del Citoesqueleto

Los componentes del citoesqueleto que desplazan vesículas, mitocondrias, cromosomas, etc., son: proteínas motoras. Para ello requieren de proteínas motoras denominadas:

• Kinesinas
• Dineínas citoplasmáticas
• Dinaminas

2. Polimerización de Microfilamentos

La polimerización de los microfilamentos depende de la concentración de Mg, ATP y K, formándose un trímero de actina que actúa como un sitio de nucleación. Estos sitios están ligados a determinada región de la membrana celular sobre las que se ancla el extremo positivo de los microtúbulos.

2.b. Proteínas que Fragmentan los Filamentos de Actina

Las proteínas que fragmentan a los filamentos largos de actina son:

• Gelsolina
• Brevina
• Severina
• Fragmina

Mientras que las proteínas espectrina, vinculina, distrofina, cateninas, etc., intervienen en la adhesión a la membrana.

3. Funciones del Centro Organizador del Microtúbulo (MTOC)

Las funciones del centro organizador del microtúbulo (MTOC) son:

• Biogénesis del microtúbulo (nucleación y polimerización)
• Polaridad de los microtúbulos
• Formación y regulación del aparato del huso
• Diferenciación del huso mitótico
• Formación de corpúsculos basales

3.b. Alcaloides Inhibidores de la Polimerización de la Tubulina

Los alcaloides inhibidores de la polimerización de la tubulina, utilizados en la quimioterapia del cáncer son: la colchicina, vimblastina y podofilina. El que favorece, acelerando la polimerización de los microtúbulos, es el taxol.

4. Filamentos Intermedios

Los filamentos intermedios son muy abundantes en células como:

• Epidermis
• Axones de las neuronas
• Todo tipo de células musculares

Y están ausentes en:

• Embriones jóvenes
• Oligodendrocitos del SNC

4.b. Función del Péptido Señal en el RER

En el RER, para iniciar la síntesis de la proteína, el péptido señal cumple la función de indicar al ribosoma que debe dirigirse hacia el retículo endoplasmático rugoso.

5. Glucosilación de Proteínas

La glucosilación de las proteínas inicia en el RER. La adición de los azúcares no es directamente en la proteína, sino sobre un transportador denominado dolicol, sintetizado en el citoplasma, que luego se inserta en la membrana del RER para el crecimiento del oligosacárido por adición de azúcares, catalizada por la enzima glucosil transferasa.

5.b. Enzima que Transfiere la Ramificación Glucídica

La enzima que transfiere la ramificación glucídica del transportador es la oligosacaril transferasa, adicionando al aminoácido denominado aspartato del polipéptido que se viene sintetizando.

6. Degradación de Proteínas en Exceso

Las proteínas en exceso o algunas mal formadas son transportadas del RER al citosol por medio de una chaperona, donde rápidamente son degradadas por las enzimas N-glucanasa. Los péptidos pequeños pueden tener actividad antigénica.

6.b. Función de Detoxificación del REL

El REL cumple la función de detoxificación, que consiste en la inactivación y eliminación de sustancias tóxicas de un organismo, transformar drogas liposolubles en compuestos ionizables que pueden ser eliminados rápidamente del organismo por diversas vías como la orina, y se detoxifican en el hígado.

7. Retículo Sarcoplásmico

En las fibras musculares, el REL toma el nombre de retículo sarcoplásmico, que almacena calcio. Este es liberado por una proteína transportadora (¿cuál?) que inicia… (¿qué proceso?)… y vuelve a almacenarse mediante… (¿qué tipo de transporte?)…

7.b. Vesículas Secretadas por el Golgi

De la cara trans del Golgi se secretan vesículas, las cuales son:

• Gránulos de secreción
• Vesículas de transporte
• Vesículas de coatómeros

8. Autofagia

La autofagia es la unión entre un lisosoma y un autofagosoma. Este último rodea la región citoplasmática que se deba destruir y, al fusionarse con los lisosomas, vierten sus enzimas al espacio entre las dos membranas.

8.b. Componentes del Espacio Intermembrana de la Mitocondria

El espacio intermembrana de la mitocondria contiene componentes implicados en la muerte celular, como caspasas 2 y 3, AIF, y sobre la cara externa de la membrana interna se encuentra asociada la molécula citocromo c.

9. Enzimas de los Peroxisomas

Las enzimas oxidasas de los peroxisomas son sintetizadas en el retículo endoplasmático. Las enzimas que intervienen en la formación del H₂O₂ son:

• Oxidasa de aminoácidos
• Oxidasa dihidroxiácida
• Urato oxidasa

La enzima que lo descompone se denomina catalasa.

9.b. Moléculas Asociadas a la Membrana Tilacoidal

Las moléculas que se encuentran asociadas a la membrana tilacoidal son porfirina-magnesio y lípidos. Todo ello constituye la unidad de la fotosíntesis denominada cloroplastos.

10. Láminas Nucleares

Las láminas nucleares son un componente del citoesqueleto (¿de qué tipo?) que se encuentran localizadas en la superficie interna de la carioteca, cumpliendo la función de dar forma esférica a la envoltura nuclear y cierta rigidez. Durante la mitosis, su papel es dirigir el reparto de las cromátidas hermanas hacia los extremos del huso.

10.b. Unidad de la Cromatina

La unidad de la cromatina se denomina nucleosoma (no cromátida). Su composición es:

• ADN
• Histonas
• Proteínas no histónicas