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Centriolos: funciones, características y estructura

Centriolos: funciones, características y estructura

A lo largo de la vida de un individuo, sus células van muriendo y para poder mantenerse necesitan dividirse en dos células hijas durante el proceso de división celular. Sin embargo, para llevar a cabo este proceso adecuadamente son necesarias que una serie de estructuras de la célula cumplan su función correctamente. Entre estas estructuras se encuentra el huso mitótico, que surge a partir de unas estructuras conocidas como centriolos. En esta lección de unPROFESOR veremos qué son los centriolos, sus funciones, características y estructura. ¡Léenos a continuación para conocer más acerca de ellos!

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Características de los centriolos

Los centriolos son una estructura típica de la mayoría de las células eucariotas y están formados de micrótubulos compuestos por las proteínas tubulinas.

Los centriolos van a constituir a su vez dos estructuras que son fundamentales para las células, como son los centrosomas que actúan en la división celular y los cuerpos basales que forman los cilios y los flagelos, estructuras que desempeñan diferentes funciones.

Tanto los centriolos como los cuerpos basales poseen la misma estructura molecular y son intercambiables en la célula, es decir, los centriolos pueden desplazarse a la membrana para formar cilios y los cuerpos basles pueden desplazarse al interior de las células y constituir un centrosoma.

La función de los centriolos en el centrosoma es la de organizarlos, mientras que su función en los cuerpos basales es la de organizar y empezar a formar los microtúbulos que formarás el axonema o esqueleto de cilios y flagelos.

Estructura de los centriolos

En las eucariotas del ser humano, los centriolos maduros o los cuerpos basales son estructuras cílindricas con entre 150 y 500 nm de altura (es más variable y no se sabe cómo se establece) y unos 250 nm de diámetro, por tanto, los centriolos y cuerpos basales son dos de las estructuras proteicas más grandes de la célula eucariota.

Las paredes de los centriolos están formadas por nueve tripletes de microtúbulos dispuestos de forma longitudinal y orientados todos en la misma dirección, con los extremos más de los microtúbulos formando una parte del cilindro y los extremos menos en la otra, formando un extremo distal y otro proximal del centriolo o cuerpo basal, es decir, son estructuras polarizadas. Sin embargo, esta estructura no se cumple en todos los organismos, como por ejemplo en algunos embriones de moscas, donde son 9 parejas, o en el nemátodo C. Elegans, donde son 9 microtúbulos simples.

En el triplete de microtúbulos, solo uno es completo y está formado por los 13 protofilamentos (formado por 13 filamentos de tubulina ensamblados entre sí). Este microtúbulo completo se denomina microtúbulo A, mientras que el B y el C están incompletos y solo constan de 10 protofilamentos, compartiendo 3 con los del A. En el extremo distal del centriolo, solo llegan microtúbulos A y B y el C es más corto. En el extremo proximal en los centriolos jovenes se forma una estructura a modo de carro y que ayuda a organizar y ensamblar los 9 tripletes de microtúbulos.

Los centrosomas de las células son estructuras formadas por dos centriolos, uno maduro y otro inmaduro. El centriolo maduro posee unas estructuras proteicas que van a constituir unos apéndices distales y subdistales y son los apéndices distales los que se asocian con la membrana plasmática para formar los cuerpos basales de los cilios en el momento que el centriolo maduro migra a las proximidades de la membrana, mientras que los subdistales se encargan de anclar los microtúbulos.

Los cuerpos basales también poseen una especie de apéndice en sus extremos distales, pero en este caso se denominan pies basales y fibras conectoras o de transición, mientras que en su extremo proximal poseen raíces ciliares estriadas. Estos apéndices ayudan al cuerpo basal a anclarse a la membrana plasmática y las raíces estriadas ayudan a organizar la estructura celular del cuerpo basal.

Centriolos: funciones, características y estructura - Estructura de los centriolos
Imagen: Atlas de historia vegetal y animal

Funciones de los centriolos

Los centriolos poseen varias funciones para la célula eucariota y para su correcto funcionamiento. Entre estas funciones están las siguientes.

Formación de los centrosomas

Los centrosomas son los principales elementos de las células animales que sirven para empezar a formarlos microtúbulos del citosol, proceso conocido como nucleación de los microtúbulos. Un centrosoma se constituye de un par de centriolos (uno maduro y otro inmaduro) rodeado por una nube de moléculas que forman el material pericentriolar. Las evidencias nos muestras que los centriolos pueden ser los responsables de ensamblar el centriolo, ya que son los que reclutan el material pericentriolar y los anillos de las subunidades gamma de la proteína tubulina que hay en la matriz pericentriolar y parecen ser los que realmente sirven para la nucleación de los microtúbulos

Los centriolos y el material pericentriolar que los rodean desempeñan uno de los papeles más importantes durante la división celular de las células animales, ya que son los que se encargan de constituir el huso mitótico. Sin embargo, no en todas las células es igual y se ha visto que en las neuronas, las células epiteliales y las musculares, el centrosoma no es el principal nucleador de microtúbulos. Los centrosomas además están ausentes en las células vegetales y levaduras, donde el huso mitótico se constituye en ausencia de centriolos.

Formación de cilios o ciliogénesis

Los cilios son prolongaciones móviles o no de la superficie de la membrana plasmática de algunas células eucariotas. Desempeñan funciones importantes allí donde se encuentran, como defensa contra microorganismos y movimiento del moco en las superficies respiratorias, desplazamiento del ovocito formado por las trompas de Falopio o funciones sensoriales en el aparato auditivo y en otros órganos de los sentidos. Su formación se produce a partir de los cuerpos basales por elongación que ocurre por polimerización de los microtúbulos A y B de cada uno de los tripletes.

Cuando una célula acaba su división celular, un centriolo viejo migra hacia la membrana plasmática y se transforman en el cuerpo basal formador de cilios. Existen células que poseen miles de cilios en su superficie libre como son las células de la tráquea, del epéndimo o de los oviductos. Para la formación de cilios independientes en estas células, los cuerpos basales deben migrar a la superficie celular y para este proceso son importantes otros elementos del citoesqueleto como los microfilamentos de actina y los microtúbulos.

Dado que la presencia de cilios no es compatible con la división de la célula, estos se debe desensamblar cuando la célula va a dividirse y ensamblarse nuevamente una vez acabe este proceso. Se cree que este desensamblaje ocurre para que los cuerpos basales no interfieran con los centriolos durante la formación del huso mitótico.

Asimetría de la célula

En las divisiones asimétricas existe un reparto desigual entre ambas células hijas y los centriolos son necesarios para este tipo de divisiones, ya que contribuirán a la orientación correcta del huso mitótico. Otra manera de crear una asimetría depende de cuál célula hija se lleve el centriolo más viejo.

El centriolo más antiguo parece que se rodea de moléculas ligeramente distintas a las que rodean al más joven, sirviendo a las células madre para repartir entre las células hijas las distintas moléculas asociadas con el material pericentriolar de uno u otro de los centriolos, como pueden ser el ARN mensajero o los distintos factores que ayudan a iniciar y a mantener la transcripción.

Una hipótesis que se ha observado es que aquella célula que logra captar el centrosoma que posee el centriolo más antiguo, acaba por desarrollar primero los cilios que le sirven para responder antes a las distintas señales del medio, es decir, este reparto desigual puede producir un comportamiento diferente entre las dos células hijas.

Organización de la célula

La posición en la que se ubican los centriolos en el citosol de las células, constituyendo los centrosomas de las células, son importantes para determinar la organización de muchas células, o bien para permitir el desplazamiento celular, ya que ayudan a crear una diferenciación entre el frente de avance y la parte de atrás de la célula. Por ejemplo, en los astrocitos del sistema nervioso central (células que ayudan a las neuronas), el aparato de Golgi se dispone hacia el frente de avance de la célula debido a la acción del centrosoma. Sin embargo, en los fibroblastos el núcleo celular se dispone en la parte más caudal de la célula, también gracias a la acción del centrosoma.

La posición tanto de centriolos como del centrosoma en las células parece que está determinada por la interacción entre los microtúbulos y los microfilamentos de actina. Se ha visto que la posición del centrosoma en la célula depende de la interacción entre los microtúbulos que produce y la corteza celular que se sitúa en la cara interna de la membrana plasmática y está formada por microfilamentos de actina.

Sin embargo, en ocasiones el centrosoma se sitúa en las proximidades del núcleo celular debido a la interacción con proteínas que forman parte de la envuelta nuclear y lo anclan en esta posición. En otras células eucariotas, la relación entre centrosomas y envuelta nuclear son debidas unas fibras proteicas asociadas a los centriolos denominadas fibras estriadas, que sirven de unión para ambas estructuras.

Inicio del desarrollo embrionario

Luego de la fusión de las dos células haploides en el proceso de fecundación, solo el espermatozoide quedará con un centriolo que procede del cuerpo basal del flagelo. Este centriolo reclutará el material pericentriolar que se encuentra en el óvulo, para formar el centrosoma.

Este centrosoma recién formado se encargará de la nucleación y de la organización del sistema de microtúbulos celulares necesarios para la migración y fusión de los dos pronúcleos (núcleos haploides de ambos gametos). Posteriormente, se dividirá y formará el huso mitótico encargado de llevar a cabo la primera división de la célula.

Centriolos: funciones, características y estructura - Funciones de los centriolos

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Bibliografía
  • Herrero, L. S. L., & Ladrón, S. L. (2005). El origen de la célula eucariota. Revista de biologia. org, (20), 2.
  • De Duve, C. (1996). El origen de las células eucariotas. Investigación y ciencia, (237), 18-26.
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Mario Arce
Aprendí mucho mejor por que muy buena su explicación
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