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Microfilamento

Definición de microfilamento

Un microfilamento, o también llamados actina filamentos, son polímeros de la proteína actina que son parte del citoesqueleto celular. El citoesqueleto es la red de filamentos de proteínas que se extiende por toda la célula, dando estructura celular y manteniendo los orgánulos en su lugar. Los microfilamentos son los filamentos más pequeños del citoesqueleto. Tienen funciones en el movimiento celular, la contracción muscular y la división celular.

Estructura de microfilamento

Los microfilamentos están compuestos por dos hebras de subunidades de la proteína actina (de ahí el nombre de filamentos de actina) enrolladas en espiral. Específicamente, las subunidades de actina que se unen para formar un microfilamento se denominan actina globular (actina G), y una vez que se unen se denominan actina filamentosa (actina F). Como los microtúbulos, los microfilamentos son polares. Su extremo cargado positivamente, o positivo, tiene púas y su extremo negativo cargado negativamente es puntiagudo. La polarización se produce debido al patrón de unión molecular de las moléculas que componen el microfilamento. También como los microtúbulos, el extremo positivo crece más rápido que el extremo negativo.

Los microfilamentos son los filamentos más delgados del citoesqueleto, con un diámetro de aproximadamente 6 a 7 nanómetros. Un microfilamento comienza a formarse cuando tres proteínas G-actina se unen por sí mismas para formar un trímero. Luego, más actina se une al extremo con púas. El proceso de autoensamblaje es asistido por proteínas de autoclampina, que actúan como motores para ayudar a ensamblar las largas hebras que componen los microfilamentos. Dos largas hebras de actina se disponen en espiral para formar un microfilamento.

Esta es una micrografía de microfilamentos en un embrión de ratón.

Funciones de los microfilamentos

Contracción muscular

Una de las funciones más importantes de los microfilamentos es contraer los músculos. Existe una alta concentración de microfilamentos en las células musculares, donde forman miofibrillas, la unidad básica de la célula muscular. La actina es una proteína indispensable para el movimiento muscular, y los microfilamentos a menudo se denominan filamentos de actina porque la actina es muy importante en el sistema muscular del cuerpo. En las células musculares, la actina trabaja junto con la proteína miosina para permitir que los músculos se contraigan y relajen. Aquí, ni la actina ni la miosina pueden funcionar correctamente sin la otra y forman un complejo llamado actomiosina. Los grupos de actomiosina se encuentran en los sarcómeros, la unidad básica del tejido muscular.

Movimiento celular

Los microfilamentos contribuyen a que las células se muevan. Esto ocurre en todo el cuerpo y también es muy importante para los organismos cuyo cuerpo entero consta de una célula, como las amebas; sin microfilamentos, no serían móviles. La actomiosina juega un papel aquí al igual que lo hace en las células musculares. Para que las células se muevan, un extremo de un microfilamento debe alargarse mientras que el otro extremo debe acortarse, y la miosina actúa como motor para que esto suceda.

Los microfilamentos también tienen un papel en la transmisión citoplasmática. El flujo citoplasmático es el flujo de citoplasma (el contenido de la célula, incluida la parte líquida llamada citosol y orgánulos celulares) a través de la célula. Permite que los nutrientes, los productos de desecho y los orgánulos celulares viajen de una parte de la célula a otra. Los microfilamentos pueden adherirse a un orgánulo celular y luego contraerse, tirando del orgánulo a un área diferente de la célula.

División celular

Otra función importante de los microfilamentos es ayudar a dividir la célula durante la mitosis (división celular). Los microfilamentos ayudan al proceso de la citocinesis, que es cuando la célula se «pellizca» y se separa físicamente en dos células hijas. Durante la citocinesis, se forma un anillo de actina alrededor de la célula que se está separando y luego las proteínas de miosina tiran de la actina y hacen que se contraiga. El anillo se vuelve más y más estrecho alrededor de la célula, arrastrando la membrana celular con él, hasta que se divide en dos células. Posteriormente, los microfilamentos se despolimerizan o se descomponen en moléculas de actina, lo que hace que el anillo se desarme cuando ya no se necesita.

Otros componentes citoesqueléticos

Los otros dos tipos de filamentos que forman el citoesqueleto son los filamentos intermedios y los microtúbulos. Los filamentos intermedios son más grandes que los microfilamentos, con un diámetro de aproximadamente 10 nm, y los microtúbulos son más grandes que los filamentos intermedios a 23 nm. Los filamentos intermedios soportan tensión en la célula, le dan estructura a la célula, organizan los orgánulos celulares y los amarran en su lugar. Los microtúbulos tienen funciones en el transporte de orgánulos dentro de la célula, formando el huso mitótico durante la división celular y formando estructuras como cilios y flagelos que ayudan a que ciertas células se muevan. Los microfilamentos, los filamentos intermedios y los microtúbulos trabajan juntos como parte del citoesqueleto para organizar la célula y ayudarla a llevar a cabo sus funciones.

  • Actina: proteína que se une espontáneamente para formar microfilamentos.
  • Citoesqueleto: una red de filamentos de proteínas que se extiende por todo el citoplasma de la célula.
  • Actomiosina: un complejo de proteínas actina y miosina que es responsable del movimiento muscular.
  • Citoplasmática de streaming: El flujo de citoplasma en toda la célula; transporta moléculas y orgánulos dentro de la célula de un lugar a otro.

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