El citoplasma celular es la parte la célula contenida entre la membrana plasmática y la membrana nuclear. Está formado por el citosol (hialoplasma), que es una solución acuosa, y por estructuras inmersas en él (citoesqueleto). Además contiene a los diversos orgánulos celulares.
En este artículo hablaremos sobre el citosol y sobre el citoesqueleto. También haremos un repaso de las estructuras a las que los microtúbulos dan lugar.
Citoplasma celular – citosol
El citosol, o hialoplasma, se trata de una solución compuesta en un 70-85% por agua. El resto de componentes, como pudieran ser glúcidos, lípidos, aminoácidos, proteínas, nucleósidos, nucleótidos, ácidos nucleicos, sales minerales e iones, se encuentran disueltos o en suspensión en él. Así, el citosol es el lugar del citoplasma celular donde se producen las reacciones metabólicas vitales para la célula.
Citoplasma celular – citoesqueleto
El citoesqueleto de una célula eucariota se trata de la red de filamentos proteicos que se extiende por el citoplasma celular. El citoesqueleto tiene como función el mantenimiento y los cambios de la forma celular. Además, es el responsable del movimiento de la célula y del posicionamiento de los orgánulos.
Los componentes del citoesqueleto son los microfilamentos, los microtúbulos y los filamentos intermedios.
Microfilamentos
Los microfilamentos son fibras delgadas y flexibles formadas por polímeros helicoidales de actina. Algunas de estas fibras se encuentran dispersas por el citoplasma celular, los filamentos transcelulares. También abundan justo debajo de la membrana plasmática, los filamentos corticales.
Las funciones de los microfilamentos son las del mantenimiento de la forma de la célula, además del de permitir el movimiento ameboide, mediante pseudópodos (microvellosidades). También lo es el permitir el movimiento contráctil (son muy abundantes en células musculares, e intervienen en la contracción muscular).
Microtúbulos
Los microtúbulos son polímeros de α-tubulina y β-tubulina. Forman dímeros que se unen formando un cilindro y dejando una cavidad central. Son cilindros largos, rectos y huecos. Se extienden hacia la periferia celular dando lugar a un sistema por el cual pueden desplazarse vesículas y orgánulos. En células animales, los microtúbulos crecen a partir del centrosoma.
Los microtúbulos forman parte de la estructura de los cilios y los flagelos. Además generan el huso mitótico que permitirá la separación de los cromosomas cuando se produzca la división celular.
Las funciones de los microtúbulos son:
- Constituir estructuras temporales, las fibras del huso acromático (microtúbulos mitóticos).
- Constituir estructuras estables, los centriolos (microtúbulos centriolares).
- Los microtúbulos citoplasmáticos participan en el transporte de orgánulos y partículas en el interior de la célula.
- Contribuyen al mantenimiento de la forma.
Filamentos intermedios
Los filamentos intermedios son abundantes en células musculares, epiteliales y axones de neuronas. Se encuentran formados por multitud de hebras de proteínas fibrosas alargadas. Estos filamentos tienen un diámetro que está comprendido entre el de los microtúbulos y el de los microfilamentos.
Los filamentos intermedios siempre tienen una función estructural. Permiten a las células soportar las tensiones mecánicas que se producen cuando se las estira.
Estructuras formadas por microtúbulos
Los microtúbulos pueden dar lugar a varios tipos de estructuras. Entre ellas, destacan los centrosomas, los cilios y los flagelos.
Centrosoma
El centrosoma es una estructura sin membrana. Se encuentra presente en todas las células animales con capacidad de dividirse. Se localiza al lado del núcleo celular. Posee tres componentes: los centriolos, el áster y la matriz pericentriolar.
Los centriolos son dos estructuras cilíndricas dispuestas perpendicularmente entre sí. Forman un diplosoma. Cada centriolo se encuentra formado por nueve tripletes de microtúbulos periféricos (9 + 0) y un complejo periférico central.
El áster se trata de los microtúbulos que salen del centro del centrosoma y se alargan hacia fuera. Y la matriz pericentriolar es el material amorfo que rodea a los centriolos.
La función del centrosoma es la de ser el centro organizador de los microtúbulos. Del centrosoma derivan todas las demás estructuras formadas por microtúbulos: los cilios, los flagelos, el huso mitótico…
Cilios y flagelos
Los cilios y los flagelos son estructuras alargadas y móviles que se localizan en la superficie de muchas células eucariotas.
Los cilios tienen una longitud de unos 10 μm y son muy numerosos. Se mueven coordinadamente de atrás hacia delante. Los cilios hacen posible mover el líquido alrededor de la célula e impulsarla a través de los fluidos.
Un flagelo puede medir un máximo de 200 μm. Son escasos en las células. Su movimiento es ondulatorio. Son los responsables de la locomoción de algunos protozoos y de los espermatozoides.
La estructura en cilios y flagelos es idéntica. Pueden distinguirse un tallo o axonema, una zona de transición, el corpúsculo basal y las raíces.
El tallo o axonema es la zona más larga de la estructura. Está rodeada por la membrana plasmática. Se encuentra formada por nueve pares de microtúbulos (dobletes). Los pares de microtúbulos se disponen alrededor de un par de microtúbulos centrales (9 + 2).
La zona de transición es la parte en la que desaparece el par de túbulos central, y aparece la placa basal.
El corpúsculo basal se encuentra en el interior de la célula. No tiene membrana. Está formado por nueve tripletes de microtúbulos periféricos (9 + 0).
Las raíces son los microfilamentos que unen el corpúsculo basal al citoesqueleto de la célula.
Los “brazos de dineína” sirven como motores de los cilios y los flagelos. Si los brazos de dineína son defectuosos, son inmóviles. Este defecto provoca problemas en el tracto respiratorio (bronquitis crónicas), infertilidad en la mujer (cilios de las trompas uterinas inmóviles) y en el hombre (flagelos de los espermatozoides inmóviles).
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