Existen dos tipos de microtúbulos que son responsables de muchas funciones en la célula.
Los microtúbulos del axonema. altamente organizados y estables, se encuentran en estructuras subcelulares específicas, relacionadas con el movimiento celular, como los cilios, los flagelos y los corpúsculos basales a los que se unen estos apéndices.
Los microtúbulos citoplásmicos. red más laxa y dinámica. son necesarios en las células animales para el mantenimiento de los axones. contribuyen asimismo a la disposición espacial y al movimiento direccional de vesículas y de otros orgánulos, proporcionando un sistema de fibras organizado, que guía su movimiento.
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Los MTs citoplásmicos ayudan a establecer la localización de orgánulos como el aparato de Golgi y el retículo endoplásmico, y están implicados en el movimiento activo de vesículas.
Los MTs son cilindros rectos y huecos con un diámetro exterior cercano a los 25 nm y un diámetro interior de aproximadamente 15 nm. Los microtúbulos pueden variar en longitud. Algunos miden menos de 200 nm de largo; otros, como los microtúbulos del axonema, pueden llegar a medir varios micrómetros.
La pared de los microtúbulos está formada por un conjunto de polímeros lineales llamados protofilamentos. Normalmente hay 13 protofilamentos, colocados uno al lado del otro, alrededor del hueco central o lumen
Los microtúbulos se forman por el ensamblaje reversible de los dímeros de tubulina.
Los microtúbulos normalmente se originan a partir de una estructura celular denominada centro organizador microtubular (MTOC). Un MTOC sirve como un lugar en el que se inicia el ensamblaje de los MTs, a la vez que proporciona un punto de anclaje para uno de los extremos de estos MTs. Muchas células durante la interfase tienen un MTOC llamado centrosoma que está situado cerca del núcleo.
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Existen varias drogas que afectan el ensamblaje de los microtúbulos. La colchicina la más conocida.
El nocodazol (un benzimidazol sintético) es otro compuesto que inhibe la polimerización de los MTs .
se conocen como drogas antimitóticas porque desorganizan el huso mitótico de las células en división, bloqueando el progreso de la mitosis.
La vinblastina y la vincristina tienen también aplicación médica como drogas anticancerosas. Se utilizan con este propósito porque las células cancerosas se dividen rápidamente y son, por lo tanto, más susceptibles a las drogas que interfieren con el huso mitótico.
El taxol se usa también en el tratamiento de algunos tipos de cáncer, en especial en el de cáncer de mama.
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Ciertas proteínas modulan la estructura, el ensamblaje y la función de los microtúbulos. Estas proteínas asociadas a los microtúbulos (MAPs).
Se pueden distinguir dos clases:
1. Las MAPs motoras usan ATP para dirigir el transporte de vesículas u orgánulos o para generar fuerzas de deslizamiento entre MTs. Por ejemplo quinesina y dineína.
Las MAPs no motoras parecen controlar la organización de los microtúbulos en el citoplasma.
El correcto funcionamiento del sistema nervioso depende de las conexiones que establecen las neuronas entre sí, y con otros tipos celulares. Para ello, las neuronas emiten prolongaciones llamadas neuritas, que se encuentran reforzadas por haces de MTs.
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MICROFILAMENTOS
Con un diámetro cercano a los 7 nm.
Función más conocida: desempeñan en las fibras contráctiles de las células musculares, donde interaccionan con filamentos de miosina, más gruesos, para provocar las contracción característica del músculo.
Participan en muchos otros fenómenos, que incluyen varias funciones locomotoras y estructurales: Por ejemplo, movimiento ameboide, corrientes citoplásmicas. También producen los surcos de segmentación que dividen el citoplasma de las células animales durante la citocinesis. También están presentes en los lugares de unión de una célula con otra y con la matriz extracelular. Son importantes en el desarrollo y mantenimiento de la forma celular.
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Las actinas son diferentes entre diferentes organismos y entre distintos tejidos de un mismo organismo.
Se pueden distinguir dos grandes grupos principales: las actinas específicas del músculo (actinas alfa) y las actinas no musculares (actinas Beta y Gamma).
Las proteínas y los lípidos de membrana regulan la formación, estabilidad y la ruptura de los MFs.
Las drogas que provocan la despolimerización de los microfilamentos afectan a la capacidad de la célula para incorporar actina-G en los extremos más de los MFs.
Citocalasinas, bloquean la incorporación de nuevos monómeros a los MFs polimerizados existentes.
La trunculina A actúa secuestrando los monómeros de actina, impidiendo su incorporación en los extremos más de los MFs en crecimiento.
En ambos casos, el resultado neto es la pérdida de los MFs en las células tratadas.
Los fosfolípidos de inositol regulan a las moléculas que afectan a la polimerización de la actina.
Rho, Rac y Cdc-42 regulan la polimerización de la actina
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La células en migración deben regular cuándo y dónde forman expansiones, organizando redes de actina en dichos lugares y desorganizándolas cuando ya no se necesiten más.
Tienen un diámetro aproximado de 8-12 nm, lo que les confiere un tamaño intermedio entre los microtúbulos y los microfilamentos.
Se encuentran solos o formando haces, y donde parece que desempeñan un papel estructural o de mantenimiento de la tensión.
Son el elemento más estable y menos soluble de los constituyentes del citoesqueleto.
los IFs funcionan como un andamiaje que soporta toda la estructura del citoesqueleto
Parecen no tener polaridad
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Sólo se encuentran en organismos pluricelulares, y a diferencia de los microtúbulos y de los microfilamentos, presentan una secuencia de aminoácidos muy diferente de un tejido a otro.
Los filamentos intermedios confieren resistencia mecánica a los tejidos