Qué es el citoesqueleto

El citoesqueleto es el esqueleto interno de las células. Está formado por un entramado tridimensional de proteínas y es lo que le da sostén a la célula, le brinda su forma y permite su disposición en el espacio. Como la mayoría de las células son microscópicas no pueden estar formadas por huesos como nuestro esqueleto, incluso son los huesos los que están formados por células óseas. Gracias a estudios científicos se descubrió que el citoesqueleto de las células está formado por proteínas, y que comparte características y algunas funciones con el esqueleto de los animales.

Si se observa el citoesqueleto al microscopio, se visualiza como una estructura geodésica, una organización geométrica con pasajes, como si fuera el plano de una ciudad con sus calles.

El citoesqueleto se encuentra en el citoplasma celular anclado a la membrana plasmática. Las células tienen la capacidad de comunicarse entre ellas, unirse formando tejidos, esto ocurre gracias a los citoesqueletos que logran ensamblarse entre células vecinas formando puentes, el interior de la célula conecta con el exterior.

La célula y los citoesqueletos de las células funcionan de forma tensegry (tensora), lo que indica que las células están íntegramente comunicadas entre ellas, el todo es más que la suma de las partes y lo que ocurre en un lugar puede afectar en otro.

Las principales funciones del citoesqueleto son las siguientes:

• Mantener la forma y la estructura de la célula: el citoesqueleto es el encargado de brindar sostén y soporte a la célula, lo que permite también mantener su forma y resistir distintos tipos de tensiones mecánicas.
• Permite y participa en el movimiento celular: el citoesqueleto ordena los movimientos de los componentes internos que ocurren dentro de la célula y permiten su desplazamiento.
• Organización espacial interna: el citoesqueleto es fundamental en la organización de compartimentos internos de los componentes celulares.
• Participa de la división celular: una de las funciones de los microtúbulos es dirigir el movimiento de los cromosomas para que ocurra la mitosis y se obtengan dos células hijas con la distribución correcta del material genético.
• Posibilita la comunicación con su medio externo: gracias al citoesqueleto, las células pueden establecer uniones entre ellas, también sirve de anclaje para proteínas y receptores de membranas.

El citoesqueleto es una red formada por diversos tipos de proteínas ubicada en el citoplasma de las células eucariotas. Se extiende desde la membrana celular hasta el núcleo de la célula. Esta red tridimensional de filamentos le permite a la célula tener su propia forma e interactuar con el entorno.

El citoesqueleto está formado por diversos filamentos de proteínas distribuidos en diversas regiones de la célula: los microfilamentos, los filamentos intermedios y los microtúbulos son los diferentes tipos de proteínas que encontramos en el citoesqueleto. Te los contamos con más detalle:

• Los microfilamentos se hallan en la periferia o bordes de la célula, cerca de la membrana plasmática.
• A los filamentos intermedios los podemos encontrar rodeando el núcleo extendiéndose en forma de red hasta la membrana celular.
• A los microtúbulos los encontramos extendiéndose desde el centrosoma hasta la periferia de la célula y formando parte de los cilios y flagelos. Esto varía según de qué tipo de célula se trate y su función.

El citoesqueleto es heterogéneo, esto quiere decir que está formado por diversos tipos de proteínas fibrilares, existen 3 tipos de proteínas que forman al citoesqueleto:

• Filamentos de actina (microfilamentos)
• Filamentos intermedios
• Microtúbulos

Microfilamentos

Son filamentos formados por un tipo de proteína globular llamada actina, son filamentos delgados y flexibles. Su estructura es similar a la de dos collares de perlas enrollados entre sí. Se arma y se desarma fácilmente, estos filamentos proporcionan el movimiento, ayudan a la célula en su movilización ya que tienen la capacidad de alargarse o acortarse, estos procesos se conocen como polimeración o despolimeración respectivamente. Este tipo de filamentos se ubican en la periferia de las células. Además de permitir el movimiento a raíz de deformaciones y reestructuraciones, otorgan soporte, forma y estabilidad celular.

Ejemplos: Ameba desplazándose extendiendo su citoplasma en forma de brazos para avanzar. También forman parte de los miocitos, fibras musculares que se estiran y vuelven a su lugar permitiendo el movimiento muscular.

Filamentos intermedios

Se denominan así por su tamaño intermedio, no son tan pequeños como los microfilamentos ni tan grandes como los microtúbulos. No están compuestos de proteína globular, sino de proteínas fibrosas. Solo los encontramos formando parte de las células animales. Su función es contraria a la de los microfilamentos, en este caso otorga rigidez y resistencia a las células.

Pueden condensarse y descondersarse al igual que los microfilamentos. Su función es aportar resistencia a las tensiones mecánicas y ayudan a mantener la forma celular. Son las estructuras más estables del citoesqueleto e insolubles.

Ejemplos: La proteína del pelo, conocida como queratina. Las uniones celulares se forman gracias a este tipo de filamentos, el anclaje de células a un medio extracelular y también fijan el núcleo dentro de la célula.

Microtubulos

Son originados dentro de la célula por unas estructuras llamadas centrómeros que forman a los centriolos (centro organizador de microtúbulos). Se encuentran en todo el citoplasma y poseen diversas funciones. Estos filamentos tienen forma de cilindro o tubos, la proteína que los forma se llama tubulina. Son los más grandes y rígidos de las 3 estructuras que forman parte del citoesqueleto.

Al igual que las demás proteínas, los microtúbulos poseen la capacidad de acortarse y alargarse. Los microtúbulos funcionan principalmente como un medio de transporte de vesículas, organelas y sustancias por el citoplasma. Cumplen un rol fundamental en la división celular, son los encargados de repartir el material genético, desplazando los cromosomas duplicados hacia los polos de la célula. También son los que forman la estructura interna y permiten el movimiento de cilios y flagelos de las células.

Imagen: Blog de biología

El citoesqueleto está presente en todas las células eucariotas, esto incluye células animales, células vegetales, fúngicas y protistas. Aunque hay variaciones en la organización y composición de los filamentos del citoesqueleto entre los diferentes grupos celulares, la presencia de esta estructura es fundamental para el correcto funcionamiento de las células.

Las diferencias más significativas en los distintos tipos de células eucariotas son las siguientes:

• Composición: Si bien todas las células tienen los tres diferentes tipos de proteínas, varían en su composición. La proporción de cada tipo de filamento difiere entre las diferentes células y tipos celulares.
• Funciones: Dependiendo el tipo de célula de la que se trate esto también puede variar. Por ejemplo, en las células musculares, el citoesqueleto está más involucrado en la contracción, mientras que en las neuronas su función más relevante es la de comunicación para que se produzca la sinapsis.
• Organización: Los tipos de filamentos se organizan de diferente manera dependiendo de la funcionalidad y requerimientos de las células. Por ejemplo, en las células epiteliales, los filamentos forman una red que se extiende por toda la célula para otorgar mayor resistencia mecánica y para otorgarle su forma.

La pared celular

Una de las diferencias que se pueden hallar en los citoesqueletos de las células animales y vegetales, está relacionada con la presencia de pared celular. En las células vegetales, la pared celular es una estructura rígida y resistente que se encuentra rodeando a la membrana plasmática, está compuesta principalmente de celulosa y otros polisacáridos. Proporciona una mayor resistencia mecánica y una protección para la ósmosis, también le otorga una forma geométrica particular.

En las células fúngicas, también encontramos pared celular, pero con diferente composición de la vegetal, está formada principalmente por glucanos, quitina y glicopreteínas, su función es proteger a las células del estrés ambiental y permite la interacción con su medio externo, ya que algunas de sus proteínas son adhesivas. El citoesqueleto de las células fúngicas permite la formación de hifas y la penetración en los tejidos del huésped. En las células protistas el citoesqueleto es particularmente importante para el desplazamiento y la capacidad de cambiar de forma de la célula, como en la ameba. En los paramecios, es fundamental en la formación de sus cilios y flagelos permitiendo el movimiento celular.

El citoesqueleto de las células procariotas es más rudimentario, fue descubierto en 1990. En ese entonces, se reveló que algunas bacterias poseen una variedad de proteínas que cumplen funciones similares a los tres tipos de filamentos del citoesqueleto de las células eucariotas. Aunque las células procariotas posean proteínas semejantes, su estructura no llega a ser tan organizada y compleja como el citoesqueleto de las células eucariotas.

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