Citosol, citoesqueleto, centrosoma, cilios, ribosomas, lisosomas y retículo endoplasmático: resumen

Estructura y funciones del citosol

El citosol, también llamado hialoplasma, es la matriz fluida acuosa (70-80% de agua) que se extiende desde la membrana plasmática hasta el núcleo y constituye el seno donde se llevan a cabo una gran cantidad de rutas metabólicas que veremos en temas posteriores. El resto de la composición del citosol es principalmente proteico y su contenido en agua varía en función de los dos estados en los que podemos encontrarlo: gel (viscoso) o sol (fluido).

El conjunto formado por el citosol y los orgánulos celulares es lo que llamamos citoplasma.

Citoesqueleto

El citoesqueleto es el armazón formado por el conjunto de filamentos proteicos que se extiende por todo el citosol y que contribuye a la estructura, morfología, movimiento celular y organización de los orgánulos citoplasmáticos. Está formado por tres tipos de filamentos:

• Microfilamentos. Pequeños filamentos de unos 5-7nm de diámetro compuestos por una proteína globular, la actina.
• Filamentos intermedios.
• Microtúbulos. Largas estructuras cilíndricas con un diámetro de unos 24-25 m compuestos por una proteína globular, la tubulina. Existen dos tipos de tubulina (a-tubulina y B-tubulina) que forman dímeros. Presentan polaridad, permitiendo alargarse (añadiendo dímeros en uno de sus extremos) y acortarse (eliminando dímeros en el otro extremo) en función de las necesidades de la célula. Son más flexibles pero más duros que los microfilamentos de actina. Tienen una función crucial en la formación del huso mitótico, en la estructura de los centriolos (centrosoma), de los cilios y flagelos, en la organización de los orgánulos de la célula, en el transporte intracelular de sustancias, etc

Centrosoma. Centriolos

El centrosoma es una estructura sin membrana exclusiva de las células animales. Se localiza en el citoplasma (cerca del núcleo celular) y está formado por un cuerpo central constituido por dos centriolos dispuestos perpendicularmente entre sí (diplosoma).

Alrededor del diplosoma se encuentra una región de aspecto amorfo, conocida como material pericentriolar a partir del cual se irradian unos microtúbulos llamados fibras del áster.

Cada centriolo está formado por 9 grupos de tripletes de microtúbulos. Cada microtúbulo del triplete se designa con una letra: A (el más interno); C (el más externo); B (entre los dos anteriores). Los tripletes adyacentes se conectan entre sí mediante la proteína nexina.

• Funciones. El centrosoma es el centro organizador de microtúbulos. Es decir, a partir de los centriolos se van a formar todos los microtúbulos celulares. Por lo tanto:
• Tiene una misión crucial en la división celular mediante la formación del huso acromático.
• Participa en el movimiento celular mediante la formación de los corpúsculos basales de los cilios y flagelos.

Cilios y flagelos

Son digitalizaciones móviles a modo de expansiones citoplasmáticas localizadas en la superficie libre de algunas células cuya función es el movimiento. La principal diferencia entre ellos es:

• cilios: generalmente son cortos pero numerosos. Están presentes, por ejemplo, en la tráquea y bronquios del aparato respiratorio humano.
• Flagelos: generalmente son largos pero escasos. Están presentes, por ejemplo, en los espermatozoides de los animales.

Estructura:

• Tallo o axonema: parte externa cubierta de membrana. Está formada por 9 pares de microtúbulos y un par de microtúbulos centrales rodeados por una vaina.
• Zona de transición: base del cilio o flagelo situada entre el axonema y el corpúsculo basal.
• Corpúsculo basal: un centriolo.
• Raíces ciliares: filamentos cuya función es la fijación y la coordinación del movimiento

Ribosomas

Orgánulos compactos, desprovistos de membrana, encargados de la síntesis de proteínas: actúan uniendo los aminoácidos en un determinado orden durante la traducción.

Localización

• Libres en el citoplasma de células procarióticas y eucarióticas (animales y vegetales).
• Unidos a la cara externa de la membrana del retículo endoplasmático rugoso o a la cara citoplasmática de la membrana nuclear externa.
• En la matriz de las mitocondrias.
• En el estroma de los cloroplastos.

Estructura. Están formados por dos subunidades, una mayor y otra menor con un coeficiente de sedimentación diferente en función del tipo celular del que se trate:

• En células eucarióticas tienen un coeficiente de sedimentación 80S.
• En células procarióticas tienen un coeficiente de sedimentación 70S.
• En mitocondrias y cloroplastos, los ribosomas son semejantes a los procarióticos (70S).

Lisosomas

Vesículas rodeadas de una membrana simple que contienen enzimas digestivas (hidrolasas ácidas) para realizar la digestión celular. Los lisosomas formados a partir de las cisternas del aparato de Golgi, que aún no han intervenido en procesos digestivos, se llaman lisosomas primarios. Estos lisosomas primarios podrían liberar su contenido al exterior de la célula o bien fusionarse con vesículas autofágicas (autofagosomas) o vesículas de endocitosis (fagosomas) para originar los lisosomas secundarios o fagolisosomas que realizarán la digestión intracelular y su posterior expulsión de la célula.

Se produce la fusión entre un lisosoma primario y un autofagosoma dando lugar a un autofagolisosoma destinado a degradar el orgánulo que contiene (una mitocondria).

Se produce la unión entre un lisosoma primario y un fagosoma dando lugar a un fagolisosoma. Finalmente se produce la digestión de la partícula y su posterior excreción.

Retículo endoplasmático

Sistema membranoso de túbulos y sacos aplanados (cisternas) que se extiende entre la membrana nuclear y plasmática. Constituye más de la mitad del componente membranoso de una célula. Está presente en todas las células eucarióticas, tanto animales como vegetales.

• Tipos: retículo endoplasmático rugoso (RER) y liso (REL). Ambos comunicados entre sí.

RER

Síntesis de proteínas mediante los ribosomas adosados a su membrana. 

Glucosilación de las proteínas (glucoproteínas) para poder ser transportadas.

REL

Su función principal es la síntesis de lípidos de membrana como fosfolípidos, colesterol...

Interviene en la contracción muscular mediante el almacenamiento y liberación de calcio.

Es por este motivo que aparece en gran cantidad en las células musculares estriadas donde constituye el retículo sarcoplásmico.

Detoxificación de sustancias mediante su conversión a sustancias menos nocivas.

Liberación de glucosa a partir de glucógeno