Estructuras No-membranosas

Por M en C Rafael Govea Villaseñor
Versión 2.0
Última modificación: 2016-05-5


Las células eucarióticas poseen estructuras no-membranosas que realizan funciones fundamentales para la vida. Hay biólogos que consideran que son organelos y otros disputan que no lo son. No importa demasiado esa discusión semántica. Lo relevante es que las células poseen dichas estructuras y su vida depende de su funcionamiento correcto.


Citoplasma
Citoplasma (cito- = célula y -plasma = fluido) es el fluido que llena a la célula. En sentido amplio se entiende a todo lo que se encuentra entre la membrana plasmática y el núcleo celular. En sentido estrecho se refiere al líquido que contiene PMI, PMO, oligómeros y biopolímeros excluyendo los organitos membranosos que yacen en él. En este segundo sentido se usa el término citosol (cito- = célula y -sol = solución coloidal).

La función del citosol es la de disolver las sustancias químicas, permitir su difusión e interacciones, en general reacciones químicas y asociaciones y disociaciones por complementaridad de superficies. Como la vida es fundamentalmente una serie ordenada de reacciones químicas y éstas ocurren masivamente en el citoplasma, entonces la Vida es en mucho lo que ocurre en el citosol.


Por lo general el citosol está más lleno de diversas moléculas y macromoléculas de lo que solemos imaginarnos. Vean la siguiente imagen que simula las sustancias disueltas en el citoplasma.

Macromoléculas en el citosol, simulación por Elcock, AH

Ribosoma
Ribosoma (ribo- = ARN y -soma = cuerpo) son las partículas (complejos multimoleculares) que traducen la información genética, es decir, fabrican las miles de proteínas que llevan a cabo casi todas las funciones celulares y conforman las estructuras de la célula.
Como su nombre lo deja entrever está hecho de ARN ribosomal (3 moléculas) asociado a decenas de diferentes proteínas.

Cada ribosoma está conformado por dos subunidades que se asocian al extremo 5' de un ARN mensajero y permite que los alrededor de 21 variedades de ARN de transferencia presentes en la mayoría de las especies lean el mensaje genético y lleven los aminoácidos para que el ARN de la subunidad mayor catalice la formación del enlace peptídico y de ese modo se sinteticen las proteínas agregando aminoácido por aminoácido siguiendo la "receta" almacenada en los genes y transportada por el ARN mensajero.

En una célula eucariótica hay miles, sino, millones de ribosomas 80S. Los del citosol producen proteínas que funcionan principalmente en el citoplasma, núcleo, mitocondria y cloroplasto.

Los ribosomas que se adosan a la cara citosólica de Retículo endoplásmico, producen las proteínas que funcionan en el sistema de endomembranas celulares (RE, Aparato de Golgi, vesículas de secreción, lisosomas, membrana plasmática y exterior celular.

Vean el video que sigue cómo los ribosomas leen las intrucciones del ARN mensajero para fabricar proteínas:




Citoesqueleto
El citoesqueleto (cito- = célula y -esqueleto, pues ídem) es el esqueleto de las células. Está presente en las células eucarióticas como un sistema de fibras que cumplen con el papel de sostener, desplazar organelos, dar forma a la célula, resistir las fuerzas de tensión y mover a la misma.

Célula teñida con azul de Coomasie

El citoesqueleto está conformado por elementos filamentosos, desde los delgados a los más gruesos, por:

1. Microfilamentos. Fibras de actina, miosina y otras.
2. Filamentos intermedios. vimentina, neurofilamentos, tau y otras.
3. Microtúbulos (tubulina).

Vean  en el video cómo los filamentos del citoesqueleto sirven cómo soporte estructural subyacente a la membrana plasmática, cómo se ensamblan y desarman de manera dinámica los elementos del citoesqueleto y cómo sirven de vía para proteínas motoras (cinesinas, miosinas y dineínas) y desplazar a los organelos, mover a la célula o generar fuerza. En el video se muestran varios eventos de la vida celular. Fíjense en los microtúbulos como vías para que cinesinas llevan organelos membranosos de un lugar a otro de la célula.





De muchas maneras el citoesqueleto es responsable de la forma de las células y de su motilidad, chequen a estas células tumorales pasando por un capilar (durante la metástasis) para formar otros tumores en el cuerpo.

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Centriolos
Son un par de cilindros ortogonales (a 90º el uno del otro) situados en las cercanías del núcleo de muchas células, excepto de plantas. Con frecuencia a un par de centriolo se le denomina "Centrosoma"

Dos pares de Centriolos rebanados a lo largo y transversalmente

Poseen un arreglo circular de 9 tripletes de microtúbulos, similar al existente en los undulipodios. Este arreglo se denomina 9+0 ya que no tiene microtúbulos centrales como en los cuerpos basales de los undulipodios o también llamados flagelos eucarióticos.

Modelo actual de un par de centriolos

Funcionan como organizadores del citoesqueleto de microtúbulos y determinan la orientación baso-lateral y apical de las células. Participan en la división celular mitótica en el ensamblaje del huso acromático y determinando el plano de la citosinesis (la repartición del citoplasma en las células hijas). También sirven de cuerpos basales para el ensamble de cada undulipodio:

v
*  Au, SH et al (2016) Clusters of circulating tumor cells traverse capillary-sized vessels PNAS 113(18):4947-52