citoPLASMA
Elcitoplasmaes la parte delprotoplasmaque, en unaclula
eucariota, se encuentra entre elncleo celulary lamembrana
plasmtica. Consiste en unadispersin coloidalmuy fina de aspecto
granuloso, elcitosolo hialoplasma, y en una diversidad deorgnulos
celularesque desempean diferentes funciones.Consiste en una
estructura celular cuya apariencia es viscosa. Se encuentra
localizada dentro de la membrana plasmtica pero fuera del ncleo de
la clula. Hasta el 85% del
citoplasma..est..conformadoporagua,protenas,lpidos,carbohidratos,ARN,sales,mineralesy
otros productos del metabolismo. Adems en su interior estn
localizados
ciertosorgnuloscomomitocondrias,plastidios,lisosomas,ribosomas,centrosomas,esferosomas,microsomas,
diferenciaciones fibrilares y las inclusiones. Al citoplasma tambin
se le conoce como la matriz citoplasmtica, y su apariencia es la de
sustancia viscosa.Su funcin es albergar los orgnulos celulares y
contribuir al movimiento de estos. El citosol es la sede de muchos
de los procesosmetablicosque se dan en las clulas.El citoplasma se
divide en ocasiones en una regin externa gelatinosa, cercana a la
membrana, e implicada en el movimiento celular, que se
denominaectoplasma; y una parte interna ms fluida que recibe el
nombre deendoplasmay donde se encuentran la mayora de los
orgnulos.3El citoplasma se encuentra en lasclulas procariotasas
como en las eucariotas y en l se encuentran varios nutrientes que
lograron atravesar la membrana plasmtica, llegando de esta forma a
los orgnulos de la clula.El citoplasma de las clulas eucariotas est
subdividido por una red de membranas (retculo endoplasmtico
lisoyretculo endoplasmtico rugoso) que sirven como superficie de
trabajo para muchas de sus actividadesbioqumicas.Elretculo
endoplasmtico rugosoest presente en todas las clulas eucariotas
(inexistente en lasprocariotas)4y predomina en aquellas que
fabrican grandes cantidades deprotenaspara exportar. Es continuo
con la membrana externa de laenvoltura nuclear, que tambin
tieneribosomasadheridos.
citoesqueleto
Es citoesqueleto es una red de filamentos protenicos del citosol
que ocupa el interior de todas las clulas animales y vegetales.
Adquiere una relevancia especial en los animales que carecen de
pared celular rgida, pues el citoesqueleto mantiene la estructura y
la forma de la clula. Acta como batidor para la organizacin de la
celula y la fijacin de los orgnulos y enzimas. Tambin es
responsable de muchos de los movimientos celulares. En muchas
clulas, el citoesqueleto no es una estructura permanente, sino que
se desmantela y se construye sin cesar. Tiene 3 tipos de filamentos
protenicos contribuyen a la estructura del citoesqueleto, asi como
la de otros orgnulos. En orden creciente de dimetro, estas
estructuras son los microfilamentos, los filamentos intermedios y
los microtubulos
Funciones
El citoesqueleto sirve varias funciones clave:ste provee la
estructura celular y acta como andamiaje para la fijacin de varios
organelos.Es responsable por la habilidad de las clulas para
moverse.Es requerido para la divisin apropiada de las clulas.Como
veremos, cambios en el citoesqueleto son observados en las clulas
cancerosas. Varias veces, las clulas cancerosas demuestran un
aumento en su movilidad. De hecho, la extensin metasttica del cncer
depende de la invasin de tejidos vecinos por las clulas
tumorales.El rol esencial del citoesqueleto en la proliferacin de
las clulas ha llevado al uso de frmacos que inhiben el
citoesqueleto como drogas contra el cncer. Ejemplos de drogas que
interfieren con la funcin citoesqueletal incluyen Taxol y
vinblastina.Ms sobre inhibidores citoesqueletales en los
tratamientos del cncer.Microfilamentos de Actina
La actina es la protena intracelular mas abundante en
eucariotes. Puede llegar a representar hasta el 10% del peso total
de p rotena. Pesa alrededor de 43 kD y est conservada
evolutivamente. Algunos organismos tienen un solo gen (levaduras)
mientras que otros tienen mltiples genes. Por ejemplo en humanos
existen 6 genes diferentes y en algunas plantas puede haber hasta
60. Existe como un monmero globular llamado G-actina y como polmero
filamentoso, F-actina. Cada molcula de actina tiene un in de Mg+2
que forma complejo bien con ATP o con ADP, existiendo por lo tanto
cuatro formas diferentes de actina. El plegamiento de la protena
permite la formacin de dos lbulos con una hendidura en la mitad que
permite la unin del ATP y el Mg+2, y un cambio de conformacin.
Porque es importante del cambio conformacional de la actina y como
afecta su funcionalidad?. Como funciona la actina en la contraccin
muscular, en la citocinesis, como soporte mecnico, en unin con
protenas membrana y en locomocin?
La actina presenta principalmente dos arreglos dentro de la
clula: uno en forma de ramillete y otro en red de filamentos
entrecruzados. El primero se presenta principalmente hacia la
periferia de la clula y forma unas protrusiones por el alineamiento
de fibras paralelas y son la base de la formacin de
microvellocidades y filopodios. Las redes entrecruzadas pueden ser
de dos tipos, las cercanas a la membrana que le sirven de soporte y
es bidimensional, y las que ocupan todo el citosol que tienen un
carcter tridimensional y que le dan caractersticas de gel. Las
fibras se mantienen juntas por protenas que permiten el
entrecruzamiento y en la zona cortical por anclaje a protenas de
membrana. La miosina, que es la principal protena responsable de la
contraccin muscular, se combina con la actina, y ambas actan en la
accin contrctil del msculo esqueltico y en distintos tipos de
movimiento celular.
Microtubulos
Los microtbulos son polmeros de la protena tubulina, un
heterodmero de a y b tubulina de unos 55 kD, de secuencias
igualmente muy conservadas. Estas protenas guardan una homologa
grande con la protena bacteriana FtsZ que juega un papel importante
en la divisin celular.Las protenas globulares pueden tambin
agruparse en diminutos tbulos huecos que actan como entramado
estructural de las clulas y, al mismo tiempo, transportan
sustancias de una parte de la clula a otra. Cada uno de estos
microtbulos est formado por dos tipos de molculas proteicas casi
esfricas que se disponen por parejas y se unen en el extremo
creciente del microtbulo y aumentan su longitud en funcin de las
necesidades. Los microtbulos constituyen tambin la estructura
interna de los cilios y flagelos, apndices de la membrana de los
que se sirven algunos microorganismos para moverse.Los microtbulos
son responsables del movimiento de cilios y flagelos y del
movimiento de vesculas intracelularmente. Esto es el resultado de
la polimerizacin y despolimerizacin de microtbulos y de la accin de
protenas motoras. En algunos casos los movimientos celulares son
debidos a ambos mecanismos (por ejemplo, la separacin de cromosomas
durante la meiosis).Varios de los movimientos celulares dependen de
la interaccin entre filamentos de actina y la protena motora
miosina, una APTasa que se mueve a lo largo de los filamentos de
actina y acopla la hidrlisis del ATP a cambios conformacionales.
Los anlisis genmicos muestran que existen varios genes altamente
conservados, especialmente, en la regin responsable del motor.
Filamentos intermedios
Protenas fuertes, estables y poco solubles. Dimetro de aprox. 10
nm. Compuestas por protenas fibrosas que se combinan en dmeros
helicoidales, que se asocian para formar tetrmeros alargados
(protofibrillas). Cuatro protofibrillas conforman un filamento
intermedio. Son apolares y tienen como funciones mantener la fuerza
de tensin celular (principal) y como soporte mecnico.Clasificacin
de las protenas de los filamentos intermedios: Tipo I: Queratinas
cidas Epitelio Tipo II: Queratinas bsicas Epitelio Tipo III:
Vimentina Mesenquima Desmina Msculo Periferina Neuronas Tipo IV: NF
(L,M,H) Neuronas Internexina S. Nervioso en formacin. Tipo V:
Lamininas A,B,C Ncleo todas las clulas. Tipo VILa mayora de clulas
adultas posee un solo tipo de filamentos intermedios
citoplasmticos. El patrn de distribucin celular de los filamentos
intermedios puede ayudar al diagnstico oncolgico. Las Protenas
Asociadas a los Filamentos Intermedios (IFAPs) forman una red con
los filamentos intermedios, organelos y la membrana plasmtica.
Algunas IFAP tambin interaccionan con los microtbulos.
Centriolos
Son una pareja de estructuras que forman parte del
citoesqueleto, semejantes a cilindros huecos. son orgnulos que
intervienen en la division celular, siendo una pareja de centrolos
un diplosoma solo presente en celulas animales. son estructuras
cilindricas que rodeados de un material proteico denso llamado
material pericentriolar forman el centrosoma o COMT (Centro
Organizador de Microtbulos) que permiten la polimerizacion de
microtbulos de diametros de tubulina. Se posicionan
perpendicularmente entre si.Cada centrolo esta formado por nueve
tripletes de microtbulos formando un circulo. El ms interno se
llama microtbulo A y est completo (compuesto de tres
protofilamentos). A el se unen dos microtbulos: el microtbulo B que
comparte tres protofilamentos con el A y el microtbulo C, el ms
externo, que comparte tres protofilamentos con el B. Los tripletes
se unen entre si gracias a una protena llamada nexina, que conecta
el microtbulo A con el C del siguiente triplete.Aparentemente
desempean un papel de mucha importancia durante la divisin celular
en la que fisicamente ocupan posiciones perpendicualres entre s
pero en polos opuestos de la clula. Durante el proceso de divisin
de la clula, los centrolos se desplazan hasta colocarse a los lados
opuestos de la clula, es entonces cuando de cada uno surge un
racimo de filamentos radiales al que se le denomina ster.
Posteriormente se forma un huso entre ambos centrolos por medio de
los fiamentos. Estos filamentos estan compuestos de protenas y por
cantidad minimas de cido ribonucleico. Los cromosomas se adhieren a
estos filamentos por el centrmero y entonces son empujados unos a
un lado de la clula, y otros al lado contrario.La funcin principal
d elos centrolos es la formacin y organizacin de los filamentos que
constituyen el huso acromtico cuando ocurre la divisin del ncleo
celular. el centrolo tambin juega un papel crucial en la divisin y
movimiento cromosmico durante la mitosis, permitiendo que cada
clula hija obtenga el nmero de cromosomas correspondiente.Los
centrolos son una importante parte de los centrosomas que estn en
la organizacin de los microtbulos en el citoplasma. La posicin de
los centrolos determina la posicin del ncleo celular y juega un
papel crucial en la reorganizacin de la clula.Cilios y flagelos
CiliosLos cilios son expansiones celulares filiformes, de unos
0,25 m de dimetro y unos 10 a 15 m de longitud, que aparecen en las
clulas animales y en algunos protozoos. Suelen disponerse
densamente empaquetados, a modo de cesped, en las superficies
libres de numerosas clulas, como las que forman los epitelios de
los tractos respiratorios, de los conductos del aparato reproductor
femenino de mamferos o de las branquias de los peces y bivalvos.
Tambin aparecen en numerosos protozoos. Son estructuras que pueden
moverse y su principal misin es la de desplazar fluidos, como
ocurre con el mucus del tracto respiratorio, pero tambin empujan al
vulo a lo largo de las trompas de falopio hasta el tero o mueven el
agua alrededor de las branquias. Los organismos unicelulares los
usan para moverse ellos mismos o para arremolinar el lquido que les
rodea y as atraer alimento. Una funcin del movimiento ciliar
descubierta recientemente est implicada con el establecimiento de
la lateralidad de determinadas estructuras de los vertebrados
durante el desarrollo embrionario. El tipo de movimiento que
realizan es de bateo, a modo de ltigo, de manera sincronizada,
produciendo una especie de ola que desplaza el fluido en una
direccin paralela a la superficie de la clula.
FlagelosLos flagelos son similares a los cilios pero mucho ms
largos, con unas 150 m de longitud, y un poco ms gruesos. Su
principal misin es desplazar a la clula. Son mucho menos numerosos
que los cilios en las clulas que los poseen. Su movimiento tambin
es diferente puesto que no desplazan el lquido en una direccin
paralela a la superficie de la clula sino en una direccin paralela
al propio eje longitudinal del flagelo. Los flagelos son frecuentes
en clulas mviles como ciertos organismos unicelulares y gametos
masculinos.
EstructuraLos cilios y flagelos son estructuras complejas con ms
de 250 protenas diferentes. Ambos contienen una estructura central
de microtbulos y otras protenas asociadas, denominadas
conjuntamente como axonema, rodeado todo ello por membrana celular.
En su interior, adems del axonema, se encuentran una gran cantidad
de molculas solubes que participan en cascadas de sealizacin y que
forman la denominada matriz. Un axonema consta de 9 pares de
microtbulos exteriores que rodean a un par central. A esta
disposicin se la conoce como 9x2 + 2. El par central de microtbulos
contiene los 13 protofilamentos tpicos, pero las parejas externas
comparten protofilamentos. Los cilios primarios carecen de par
central. A uno de los microtbulos de cada par perifrico se le
denomina tbulo A y al otro tbulo B. El A es un microtbulo completo
mientras que el B contiene slo 10 u 11 protofilamentos propios y 2
o 3 compartidos con el A.
MovimientoMuchos procariotas son mviles. Esta capacidad para
moverse independientemente se debe con frecuencia a una estructura
especial, el flagelo y cilios. Algunas bacterias pueden trasladarse
a lo largo de superficies slidas por deslizamiento, y algunos
microorganismos acuticos son capaces de controlar su posicin en un
medio acutico, mediante unas estructuras rellenas de gas
denominadas vesculas de gas. Sin embargo, la mayor parte de los
procariotas mviles utilizan flagelos para moverse. La movilidad
permite a la clula alcanzar distintas zonas de su microentorno.
Desde el punto de vista de la lucha por la supervivencia, la
capacidad para moverse puede significar la diferencia entre la vida
o la muerte de la clula. Como ocurre en cualquier proceso fsico, el
movimiento celular implica gasto de energa. Vamos a realizar un
anlisis pormenorizado de la movilidad flagelar en procariotasLa
disposicin de los flagelos vara segn las bacterias. En la
distribucin polar, los flagelos se localizan en uno o ambos
extremos de la clula. En ocasiones de un extremo de la clula puede
surgir un penacho de flagelos, una disposicin que se conoce como
lofotrica (lofosignifica "penacho"; tricos significa "pelo"). En la
distribucin peritrica, los flagelos se insertan en varios lugares
alrededor de la superficie celular (peri significa "alrededor"). El
tipo de disposicin flagelar, polar o peritrica, se utiliza a menudo
como un criterio de clasificacin de las bacterias.
Citosol
ElCitosol,hialoplasmaomatrz citoplsmicaes la parte lquida
delcitoplasmade laclula, est delimitado por lamembrana celulary
lamembrana nuclear, en el caso de que la clula sea eucaritica, ya
que, si es procaritica, no presenta membrana nuclear. Dentro suyo
se encuentran inmersos la mayora de los orgnulos
celulares.Estructura.Est compuesto por 85% de agua y una gran
cantidad deproteinas,lpidos,carbohidratos,cidos nucleicos, sales
minerales y muchas otras molculas orgnicas, as como diversos iones
inorgnicos.12El citosol es muy abundante en las clulas poco
especializadas como las delparnquima. Su estructura no presenta
grandes diferencias entre las
clulasprocariontesyeucariontes.FuncionesLa principal funcin del
citosol es la de contener a los orgnulos de la clula. Otra de sus
funciones es la de almacenar a los aminocidos necesarios para que
losribosomasrealicen la sntesis de proteinas, de las cuales la
mayora permanecen dentro del citosol. Igualmente sirve de almacn de
lpidos y azcares. Dentro del citosol se estructura alcitoesqueletoa
partir de filamentos y tbulos proteicos