Estructura y Funciones del Citoplasma y sus Componentes Celulares

El Citoplasma y el Citosol

¿Es lo mismo citosol y citoplasma? El citoplasma es el espacio comprendido entre la membrana plasmática y la membrana nuclear; es un medio gelatinoso, heterogéneo y dinámico. El citosol es el medio acuoso del citoplasma.

Composición

  • Disolución coloidal con consistencia de GEL que puede variar su viscosidad.
  • El interior de la célula está en estado de sol y la parte externa de gel.
  • Cuando se emiten pseudópodos, la zona alrededor de la membrana pasa del estado gel a sol.
  • Es el medio donde están inmersos los orgánulos celulares.
  • Representa la mitad del volumen celular.
  • 70-85% agua, 15-20% proteínas (mayoritariamente enzimas).
  • Otras moléculas disueltas: iones, pequeñas moléculas orgánicas (aminoácidos, azúcares, vitaminas, nucleótidos, ARNm, ARNt).

Funciones

  • Lugar donde se producen procesos fundamentales para la vida de la célula, como la síntesis, plegamiento y degradación de muchas proteínas.
  • Regulación del pH intracelular.
  • Medio donde se producen las reacciones químicas y algunas rutas metabólicas (glucólisis, fermentaciones, síntesis de proteínas).
  • Almacenamiento de sustancias de reserva o de desecho (inclusiones).

Nota: Las inclusiones no suelen estar envueltas por membrana ya que son sustancias insolubles (TAG, almidón, glucógeno).

Proteosoma

  • Complejos de naturaleza enzimática situados en el citosol o en el núcleo de la célula eucariota, arqueas y algunas bacterias.
  • Son grandes estructuras proteicas con forma de túnel, no rodeadas de membrana.
  • Su función es degradar las proteínas defectuosas o sobrantes (actividad proteolítica).
  • En la proteólisis, las proteínas son marcadas con ubiquitina para entrar al túnel.
  • Si la proteólisis falla, se acumulan placas proteicas (enfermedades neurodegenerativas) o puede derivar en proliferación incontrolada (cáncer).

Citoesqueleto

Red tridimensional de fibras proteicas y pequeñas proteínas asociadas que unen los filamentos entre sí y con el sistema membranoso celular. Presente en todas las células eucariotas, es una estructura muy dinámica que se reorganiza según las necesidades de la célula.

Funciones

  • Mantener y modificar la morfología celular.
  • Movimiento celular (pseudópodos, cilios o flagelos).
  • Contracción de células musculares.
  • Organización y transporte de orgánulos (especialmente vesículas).
  • Participación en la división celular (unión a cromosomas).
  • Responsable de la endocitosis y la exocitosis.

Distribución

  • Microfilamentos de actina: Próximos a la membrana.
  • Microtúbulos: Parten del centrosoma con disposición radial.
  • Filamentos intermedios: Se anclan a la membrana y al núcleo, atravesando el citosol.

Filamentos de Actina y Córtex Celular

  • Formación de pseudópodos (movimiento o fagocitosis).
  • Refuerzo de la membrana.
  • Córtex celular: Red dinámica bajo la membrana que mantiene la forma, permite el movimiento, sostiene las microvellosidades, forma el anillo contráctil en la división celular y permite la ciclosis (corrientes citoplasmáticas).
  • Contracción muscular mediante miosina.

Cilios y Flagelos

Formados por cuatro zonas: Eje o axonema (zona externa), zona de transición, corpúsculo basal o cinetosoma (zona interna) y raíces.

Centrosoma

Estructura exclusiva de células animales formada por material pericentriolar, áster y dos centríolos (diplosoma). Actúa como centro organizador de microtúbulos (COMT).

Ribosomas

Orgánulos globulares no membranosos presentes en todo tipo de células. Son complejos supramoleculares de RNA y proteínas. Su función principal es la síntesis de proteínas (traducción del mRNA).

Pared Vegetal y Glicocálix

  • Pared vegetal: Estructural, responsable de la turgencia, soporte (lignina) e impermeabilización (cutina y súber).
  • Glicocálix: Cubierta celular en células animales compuesta por oligosacáridos, glicolípidos y glicoproteínas. Función de protección y reconocimiento celular.

Filamentos Intermedios y Microtúbulos

  • Filamentos intermedios: Proteínas fibrosas, resistentes y estables. Función mecánica y de refuerzo (lámina nuclear).
  • Microtúbulos: Tubos cilíndricos de tubulina α y β. Dinámicos, con polaridad, fundamentales para el transporte intracelular, la división celular (huso mitótico) y la estructura de cilios y flagelos.