Tema 10. Hialoplasma, citoesqueleto y centrosomas.

Hialoplasma o citosol

El medio intracelular está formado por una solución líquida denominada hialoplasma, y unos orgánulos que pueden o no estar delimitados por membranas. El conjunto recibe el nombre de citoplasma. 

Estructura y composición

En las eucarióticas, el citosol ocupa entre el 50 y el 80% del total de la célula. El citosol, es un líquido acuoso que carece de estructura. Contiene entre un 70 y un 80% de agua, mientras que el resto de los componentes son, en su mayoría, de naturaleza proteica; aunque también contiene iones y moléculas orgánicas de pequeño tamaño.

La variación que existe en el citosol, en cuanto a su contenido en agua, se debe a que puede presentar dos estados físicos con diferente consistencia: el estado de gel (consistencia viscosa), y el estado de sol (consistencia fluida).

Los cambios de estado se producen según las necesidades metabólicas de la célula y representan un papel importante en la locomoción celular y en el movimiento ameboide.

Funciones

El citosol actúa como regulador del pH intracelular. En este compartimento es donde se realizan la mayoría de las reacciones metabólicas celulares.

Las proteínas citosólicas están representadas por un conjunto de enzimas fundamentales en el mantenimiento de la vida celular, debido a su intervención en diversos procesos metabólicos:

• Glucogenogénesis, se producen las reacciones de síntesis del glucógeno.
• Glucogenolisis, procesos de degradación del glucógeno.
• Biosíntesis de los aminoácidos y su activación para la síntesis de proteínas.
• Modificaciones que sufren  las proteínas recién formadas.
• Biosíntesis de los ácidos grasos.
• Muchas de las reacciones en las que intervienen el ATP y el ARNt.

Para que todos estos procesos se realicen, es imprescindible la comunicación entre el nucleoplasma y el citosol, que es posible gracias a los poros de la membrana nuclear.

Citoesqueleto

El citoesqueleto es el conjunto de filamentos proteicos situados en el citosol, que pueden formar estructuras reticulares más o menos complejas, y que contribuyen a la morfología celular, a la organización interna de los orgánulos y al movimiento celular. 

Microfilamentos de actina

Se encuentran en las células eucarióticas, son imprescindibles para el desarrollo de los movimientos celulares. Son estructuras con extremos de diferente polaridad, y que pueden polimerizarse y despolimerizarse con facilidad. Se presentan de dos formas:

• Actina G. Representa el 50% de la actina existente en na célula. Es una proteína globular asociada a otra proteína, la profilina, que evita su polimerización.
• Actina F. Es un polímero constituido por dos hebras de actina G, enrolladas en doble hélice en sentido dextrógiro. Se denominan también actina polimerizada.

Además de la actina, estos microfilamentos contienen proteínas asociadas, que reciben el nombre de ABP y que modifican sus propiedades. Se clasifican en:

• Proteínas estructurales. Intervienen en la unión de los filamentos de actina, produciendo haces o gavillas, fundamentalmente con la membrana plasmática.
• Proteínas reguladoras. Una de estas proteínas es la miosina, que junto con la actina interviene en la contracción muscular.

También hay otras proteínas reguladoras no motoras como las profilinas y las timosinas.

Microtúbulos

Son formaciones cilíndricas, uniformes y rectilíneas, que se encuentran dispersas por el citoplasma o formando parte de cilios, flagelos... Se trata de estructuras dinámicas, ya que se pueden formar o destruir según las necesidades fisiológicas de la célula.

Los microtúbulos tienen longitud variable. Al seccionarlos transversalmente, aparecen formados por trece subunidades o protofilamentos, dejando una cavidad central.

Químicamente, están formados por una proteína llamada tubulina, existen dos tipos (α, β). Las moléculas de estas dos proteínas, se asocian formando dímeros; a su ves, estos dímeros se unen para formar cada unos de los trece protofilamentos que, finalmente, constituyen el microtúbulo.

Entre las funciones de los microtúbulos, destacan:

• Formación del huso mitótico, que es la estructura que se forma al inicio de la cariocinesis, y se encarga de organizar el movimiento de los cromosomas.
• Transporte intracelular de vesículas a través del citoplasma, como ocurre con los pigmentos de los cromatóforos o con los neurotransmisores neuronales. Los microtúbulos también transportan algunos orgánulos asociados a ellos, como las mitocondrias que se desplazan por el citosol.
• Movimiento de la célula mediante la formación de pseudópodos y constituyen el armazón de los cilios y de los flagelos.

Centrosoma

El centrosoma es una estructura sin membrana, presente en todas las células animales susceptibles de dividirse. Salvo algunas excepciones, no existen en células vegetales.

Estructura y composición

El centrosoma consta de un cuerpo central formado por dos centríolos, rodeado por el material pericentriolar. En la actualidad, al conjunto de estos dos componentes se le llama centro organizador de microtúbulos.

Ambos centríolos se disponen perpendicularmente entre sí. Cada centríolo es una estructura cilíndrica, cuyas paredes están formadas por nueve grupos de tres microtúbulos o tripletes que forman la denominada estructura  9 + 0.

Los tres microtúbulos que constituyen cada triplete están estrechamente asociados los unos a los otros, y ligeramente desplazados con respecto a la generatriz del cilindro. Se denominan microtúbulo A (el más interno), microtúbulo C ( más externo) y microtúbulo B (situado entre los anteriores). Los tripletes que se encuentran adyacentes están unidos entre sí mediante una proteína, la nexina.

El microtúbulo A es completo; sin embargo, los microtúbulos C y B están formados por tan solo diez protofilamentos. Cada uno de estos microtúbulos comparte tres protofilamentos con el anterior, el A o el B, respectivamente.

En el centríolo se distinguen un extremo proximal cercano al núcleo celular, y un extremo distal, dirigido hacia la periferia. 

Origen y función del centrosoma

Un centrosoma se desarrolla a partir de un procentríolo con forma de cilindro corto, formado por los nueve microtúbulos A, y perpendicular al eje del centríolo ya desarrollado. A partir del procentríolo se forman los microtúbulos B, y finalmente el C. Luego va creciendo longitudinalmente hasta diferenciarse por completo. Los centríolos intervienen en la formación de los nuevos centríolos y de los corpúsculos  basales de los cilios. 

El centrosoma es el centro organizador de los microtúbulos. De él derivan todas aquellas estructuras que, como los cilios, están formados por microtúbulos . En el caso de las células vegetales, que carecen de centrosomas, los microtúbulos se forman a partir de una zona difusa que hace que las veces de centro organizador de microtúbulos.

¿Para qué sirve?

Estos orgánulos no membranosos, poseen la misma importancia en la célula que aquellos que si que la poseen, ya que gracias a ellos nuestras células pueden realizar la mitosis, se mantiene estable la estructura de las células... 

Las células son el componente principal de nuestro organismos, si faltara algunos de los orgánulos, nada sería igual.

El citoesqueleto organiza el interior de la célula y proporciona la morfología, el centrosoma es el organizador de todos los microtúbulos, gracias a el se forma el huso acromático en la etapa miótica correspondiente y se separan correctamente las cromátidas hermanas, también es responsable de los microtúbulos que forman los cilios, flagelos...

Por estas cosas, son por las cuales no pueden faltar estos orgánulos en las células de nuestro cuerpo.

Rebeca Zaragoza Igual.