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Microtúbulos

Los microtúbulos son tubos huecos microscópicos hechos de proteínas alfa y beta tubulina que forman parte del citoesqueleto de las células, una red de filamentos de proteína que se extiende por toda la célula, da la forma de la célula, y mantiene sus orgánulos en su lugar. Los microtúbulos son las estructuras más grandes del citoesqueleto con aproximadamente 24 nanómetros de espesor. Tienen funciones en el movimiento celular, la división celular y el transporte de materiales dentro de las células.

Estructura de microtúbulos

Los microtúbulos son cilindros huecos formados por estructuras de proteínas repetidas, específicamente dímeros de tubulina alfa y beta (también denominados por escrito como ɑ-tubulina y β-tubulina). Los dímeros son complejos de dos proteínas. La ɑ-tubulina y la β-tubulina se unen entre sí para formar un dímero, y luego múltiples unidades de estos dímeros se unen, siempre alternando alfa y beta, para formar una cadena llamada protofilamento. Luego, trece protofilamentos se ordenan en un patrón cilíndrico para formar un microtúbulo. Los microtúbulos se ensamblan y desmontan constantemente mediante la adición y eliminación de dímeros. Se dice que están en un estado de equilibrio dinámico porque su estructura se mantiene a pesar de que las propias moléculas individuales cambian constantemente.

Los microtúbulos son moléculas polares, con un extremo cargado positivamente que crece relativamente rápido y un extremo cargado negativamente que crece relativamente lento. Los protofilamentos se colocan paralelos entre sí en un microtúbulo, por lo que el extremo positivo del microtúbulo siempre tiene subunidades beta expuestas, mientras que el extremo negativo tiene subunidades alfa expuestas. Tener polaridad permite que los microtúbulos se ensamblen de una manera específica y funcionen correctamente.

En las células animales, los microtúbulos se irradian hacia afuera desde un orgánulo en el centro de la célula llamado centrosoma, que es un centro organizador de microtúbulos (MTOC). Las células de las plantas y los hongos no tienen centrosomas y, en cambio, la envoltura nuclear, la membrana que rodea el núcleo de la célula, es un MTOC.

Estructura de los microtúbulos


Esta imagen muestra la estructura de un microtúbulo.

Función de los microtúbulos

Movimiento celular

Los microtúbulos dan su estructura a estructuras como cilios y flagelos. Los cilios son pequeñas protuberancias de una célula. En los seres humanos, se encuentran en las células que recubren la tráquea, donde impiden que materiales como el moco y la suciedad ingresen a los pulmones. También se encuentran en las trompas de Falopio del sistema reproductor femenino, donde ayudan a mover el óvulo que se libera del ovario al útero. Los flagelos son apéndices en forma de cola que permiten que las células se muevan. Se encuentran en algunas bacterias y los espermatozoides humanos también se mueven a través de flagelos. Los microtúbulos también permiten que las células completas se «arrastren» o migren de un lugar a otro al contraerse en un extremo de la célula y expandirse en el otro.

División celular

Los microtúbulos juegan un papel clave en la formación del huso mitótico, también llamado aparato del huso. Esta es una estructura que se forma durante la mitosis (división celular) en células eucariotas. El huso mitótico organiza y separa los cromosomas durante la división celular para que los cromosomas se puedan dividir en dos células hijas separadas. Sus componentes incluyen microtúbulos, MTOC y proteínas asociadas a microtúbulos (MAP).

Tres subgrupos de microtúbulos ayudan en el proceso de la mitosis: microtúbulos astrales, polares y cinetocoros. Los microtúbulos astrales se irradian desde los MTOC de una célula a la membrana celular, manteniendo el huso mitótico en su lugar. Los microtúbulos polares se entrelazan entre dos MTOC y ayudan a separar los cromosomas. (Todos los microtúbulos son polares; estos se denominan específicamente microtúbulos polares). Los microtúbulos de cinetocoro se adhieren a los cromosomas para ayudar a separarlos; los cromosomas están unidos a los microtúbulos por un complejo de proteínas llamado cinetocoro.

Transporte celular

Como parte del citoesqueleto, los microtúbulos ayudan a mover los orgánulos dentro del citoplasma de una célula , que es todo el contenido de la célula excepto su núcleo. También ayudan a que varias áreas de la célula se comuniquen entre sí. Sin embargo, aunque los microtúbulos ayudan a los componentes de la célula a moverse, también le dan forma y estructura a la célula.

Otros componentes citoesqueléticos

Los otros dos componentes principales del citoesqueleto eucariota son microfilamentos y filamentos intermedios. Los microfilamentos son más pequeños que los microtúbulos y miden aproximadamente 7 nm de diámetro. Ayudan en la división del citoplasma durante la división celular y también tienen un papel en el flujo citoplásmico, que es el flujo de citosol (líquido celular) a través de la célula. Los filamentos intermedios son más grandes que los microfilamentos, pero más pequeños que los microtúbulos. Ayudan a darle forma a la célula y proporcionan soporte estructural.

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