Propiedades y función del citoesqueleto

Propiedades y función del citoesqueleto

Introducción

Las células son la unidad básica funcional de la vida, todo lo que se considera un organismo vivo está compuesto por células y es gracias a todos los procesos que ocurren dentro y entre ellas que la vida puede existir como la conocemos. Según su estructura las células se pueden clasificar en procariotas o eucariotas, las primeras son simples, pequeñas y generalmente unicelulares, las segundas por su parte son mucho más complejas, grandes y engloban a las células animales y vegetales. Las células eucariotas al ser mucho más complejas cuentan con la capacidad para migrar, cambiar de forma, resistir fuerzas mecánicas, dirigir el tránsito de organelos, proteínas y otros elementos y servir como un soporte interno de la célula. Estas funciones dependen de un sistema filamentoso denominado citoesqueleto.

El citoesqueleto es una compleja red de filamentos con múltiples funciones dentro de la célula, los organelos y demás componentes del citoplasma no flotan a la deriva sino que se encuentran unidos al citoesqueleto, este los mantiene en su lugar y funciona también como medio de transporte para algunos de ellos, así pues el citoesqueleto actúa, como su nombre lo dice, como el esqueleto de la célula.

Este complejo está compuesto por tres tipos de filamentos: los microfilamentos o filamentos de actina, los filamentos intermedios y los microtúbulos, cada uno de estos biopolímeros se constituyen a partir de diferentes proteínas simples que le proporcionan propiedades únicas a cada uno. El citoesqueleto es una estructura rígida sino que gracias a las proteínas fibrosas que lo componen, puede moverse, cambiar la forma celular, trasladar materiales y mover toda su estructura.

Funciones del citoesqueleto

El citoesqueleto cumple tres funciones principales: organiza el contenido de las células en el espacio; conecta las células con el entorno externo de forma física y bioquímica;

y genera fuerzas coordinadas que permiten que las células se muevan y cambien de forma. Para realizar estas funciones, el citoesqueleto integra las actividades de una variedad de proteínas y orgánulos citoplasmáticos. A pesar del significado de la palabra "esqueleto", el citoesqueleto no es una estructura fija y su función puede entenderse aisladamente. Por el contrario, es una estructura dinámica y adaptativa, con su composición polimérica y proteínas reguladoras en constante cambio.

Movimiento celular

El citoesqueleto se comporta como “rieles” que dirigen el movimiento de moléculas y organelos dentro de la célula, algunos ejemplos son: el transporte de vesículas desde el retículo endoplasmático hasta el aparato de Golgi y de este a la membrana o a otros organelos; Traslado de moléculas de ARN mensajero a lugares específicos de la célula; transporte de neurotransmisores dentro de vesículas a lo largo de las células nerviosas; transporte de peroxisomas específicamente mediado por los microtúbulos ya que estos dos tienen una estrecha relación.

El movimiento gracias a los elementos del citoesqueleto no es solo en el interior celular, sino que estos hacen posible el desplazamiento de las células. Los microtúbulos son los encargados de conformar estructuras móviles como los cilios y flagelos, esta propiedad de movimiento es debido a que los microtúbulos son capaces de ensamblarse, desensamblarse y deslizarse unos con otros.

Forma celular

La mayoría de las células eucariotas carece de una pared celular por lo que es el citoesqueleto el que ayuda a la célula a definir y mantener su forma, de esta manera los filamentos funcionan como andamios que brindan soporte estructural que no solo brinda soporte sino que también ayuda a resistir fuerzas que deformen las células.

Las células tienen que pasas por una variedad de fuerzas mecánicas que surgen por efecto de la gravedad, flujo y contracción generada por células vecinas o por la misma

matriz extracelular. Estas fuerzas son tan grandes como para deformar un líquido viscoso rodeado por membrana, como lo es la célula, por lo que esta necesita contrarrestar esta fuerza y recuperar su forma, esto ocurre gracias a el citoesqueleto y al nivel elástico pero resistente de los filamentos.

Organización celular

El citoesqueleto también se encarga de establecer y mantener las posiciones de los organelos dentro de la célula, si es necesario que el retículo endoplasmático este cercano al núcleo es el citoesqueleto el que se encarga de mantenerlo en su lugar. También podemos ver esta característica de organización en células donde se necesita una disposición espacial específica de sus elementos, como en las células epiteliales secretoras donde sus organelos se encuentran en el lado opuesto a los gránulos secretores.

División celular

En células eucariotas el citoesqueleto es de suma importancia para la división celular ya que lleva a cabo dos importantes tareas. Los microtúbulos forman parte del huso mitótico, estos se encargarán de separar los cromosomas durante la mitosis y meiosis, los microfilamentos por su parte forman el anillo de actina durante la citocinesis que dividirá el citoplasma de célula madre y dará como resultado dos células hijas.

Fuerza mecánica

En el movimiento celular también está involucrada la fuerza que va a lograr que este movimiento se lleve a cabo, el citoesqueleto tiene que ser capaz de generar la fuerza para mover las células de un lado a otro esto es posible utilizando energía liberada por el ATP esta liberación impulsará permitiendo su movimiento. Dicha energía proviene de las mitocondrias que se encuentran cercanas a los cuerpos basales. Algunos ejemplos de esta fuerza de movimiento es la capacidad de locomoción de los espermatozoides, leucocitos y los fibroblastos, además de las puntas de los axones que

tienen un movimiento parecido a las sanguijuelas. Estudios también han demostrado que fuerzas físicas internas o externas pueden actuar a través del citoesqueleto y afectar las propiedades mecánicas locales y comportamiento celular.

Citoesqueleto en diferentes células

El citoesqueleto también está involucrado en características especiales de algunas células, la forma en la que estén distribuidos los filamentos permite que las células puedan llevar a cabo sus funciones, algunos ejemplos son: el sistema respiratorio en el que las células tiene cilios que permiten la defensa contra sustancias ajenas; flagelos en el espermatozoide para lograr la reproducción; disposición de los organelos en espacio opuesto a donde se encuentran los gránulos secretores en células glandulares; movimiento de leucocitos y fibroblastos; movimiento del axón y contracción muscular.

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