Componentes Celulares: Citosol, Inclusiones y Citoesqueleto

Citosol

El citosol es el medio acuoso en el que se encuentran inmersos los orgánulos citoplasmáticos. Contiene un gran número de enzimas, estructuras como las inclusiones y el citoesqueleto. En él se llevan a cabo procesos como la síntesis y degradación de proteínas y la mayor parte de las reacciones del metabolismo intermediario.

Inclusiones Citoplasmáticas

Las inclusiones citoplasmáticas son materiales almacenados en el citoplasma celular que no están rodeados de membrana. Los más comunes son:

• Grasas: Constituyen el almacén de combustible más importante, suficiente para aproximadamente un mes. Aparecen en todas las células en pequeñas gotas de triacilglicéridos insolubles en agua, y en los animales, especialmente en el tejido adiposo.
• Glucógeno: Suficiente para un día. Es un polímero ramificado presente en las células animales, especialmente en el hígado y los músculos. Asegura a la célula el mantenimiento de los niveles de ATP.

Citoesqueleto

El citoesqueleto es una red de filamentos proteicos de diferentes tipos que se extiende por todo el citoplasma y se ancla en la membrana plasmática de las células eucariotas. Está formado por:

Microtúbulos

Los microtúbulos son estructuras cilíndricas de 25 nm de diámetro, rígidas, que irradian desde el centrosoma (el centro organizador de microtúbulos, que contiene una matriz amorfa). Están constituidos por 13 protofilamentos. Además de tubulinas, contienen proteínas MAP.

Propiedades:

• Son polares: Un extremo es de crecimiento rápido (extremo +) y el otro es de crecimiento lento (extremo -).
• Son lábiles: Pasan por fases de crecimiento y acortamiento, fundamentales para sus funciones.

Funciones:

• Forman parte de estructuras dinámicas.
• Mantenimiento de la forma celular.
• Transporte de estructuras intracelulares.
• Forman parte de estructuras estables como cilios y flagelos.

Centriolos: Son un par de pequeñas estructuras cilíndricas situadas perpendicularmente una con respecto a la otra y embebidas en el centrosoma de las células animales. Están formados por nueve tripletes de microtúbulos. Los cilios y flagelos también están formados por microtúbulos.

Microfilamentos

Los microfilamentos son estructuras finas y flexibles de 7 nm de diámetro que se extienden por todo el citoplasma en forma de haces y redes. Están formados por dos protofilamentos enrollados entre sí, constituidos por subunidades de la proteína actina.

Propiedades: Similares a las de los microtúbulos.

Funciones: Asociados con proteínas accesorias, forman:

• Estructuras rígidas y estables como microvellosidades.
• Estructuras dinámicas como haces contráctiles, pseudópodos o el anillo contráctil.

Filamentos Intermedios

Los filamentos intermedios se llaman así porque su diámetro (10 nm) está comprendido entre el de los filamentos de actina y el de los microtúbulos. Se extienden por todo el citoplasma y se anclan en la membrana plasmática, en los desmosomas.

Funciones: Son muy resistentes, por lo que aportan estabilidad mecánica a células epiteliales, neuronas, músculo, etc.

Motores Moleculares

Los motores moleculares son proteínas que se mueven unidireccionalmente a lo largo de los microtúbulos y microfilamentos utilizando ATP. Las proteínas motoras asociadas a los microtúbulos son las kinesinas y dineínas, que tienen dos cabezas globulares y una cola. Las asociadas a la actina son las miosinas, que constan de cabeza y cola. Las proteínas motoras se desplazan por movimientos saltatorios.

Ciclo Celular y Apoptosis

Ciclo Celular

El ciclo celular es una secuencia regular y repetitiva de crecimiento y división que comprende cuatro fases sucesivas:

• G1: Los genes se transcriben y se traducen.
• S: Se replica el ADN.
• G2: Se transcriben genes para sintetizar proteínas necesarias para la división celular.
• M: Mitosis.

Control del Ciclo Celular

Las células controlan el inicio de cada fase mediante puntos de control (checkpoints). No se pasa de una fase hasta que la anterior ha finalizado correctamente.

• Punto R: Controla el paso de G1 a S. Decide si la célula entra o no en división. Si es negativo, la célula entra en reposo (G0). Si es positivo, entra en división.
• Punto G2: Controla el paso de G2 a M. Decide si se inicia la mitosis o no. Se evalúa el tamaño celular, las condiciones y si el ADN se ha replicado completamente. Si todo es correcto, el resultado es positivo.
• Punto M: Supervisa que el huso mitótico se forme correctamente y que los cromosomas estén alineados. Si todo está bien, el resultado es positivo.

División Celular en Células Animales

Según su capacidad de multiplicación, las células animales se pueden clasificar en:

• Células permanentemente en G0: Células adultas que no tienen capacidad de división, como las neuronas.
• Células temporalmente en G0: Solo se dividen en ocasiones especiales, cuando son estimuladas, como las células del músculo liso.
• Células madre: Se dividen continuamente para dar lugar a células hijas que pueden diferenciarse en distintos tipos celulares.
• Células cancerosas: Presentan una acumulación de mutaciones que les confiere un comportamiento anómalo. Se dividen indefinidamente y son inmortales.

Suicidio Celular: Apoptosis

La apoptosis es un mecanismo de muerte celular programada que tiene lugar en los organismos pluricelulares, tanto en el desarrollo embrionario (por ejemplo, para eliminar células innecesarias como el tejido interdigital) como en la etapa adulta (para el recambio de tejidos o la destrucción de células que suponen una amenaza).

La muerte celular por apoptosis implica cambios celulares: la célula se arruga y pierde agua, aparecen burbujas en su superficie como si estuviera hirviendo. El núcleo se fragmenta y los cuerpos apoptóticos son ingeridos por células vecinas. Al recibir la señal de inicio de la apoptosis, se fabrican proteínas letales como endonucleasas, hidrolasas y proteasas.

El Núcleo Interfásico

El núcleo interfásico contiene el material genético y dirige toda la actividad celular. En las células animales se encuentra en el centro, mientras que en las vegetales no está centrado. El núcleo está separado del citoplasma mediante una envoltura membranosa. Las zonas granuladas representan la cromatina, y un corpúsculo esférico es el nucléolo. También se encuentra la matriz nuclear.

Componentes del Núcleo

Envoltura nuclear: Está formada por dos membranas separadas por un pequeño espacio perinuclear y atravesadas por numerosos poros diminutos. La membrana nuclear externa puede presentar ribosomas adosados a su cara citosólica. La membrana nuclear interna tiene como función organizar la cromatina y regular el crecimiento de la envoltura nuclear después de la mitosis.