La vida es también así

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Combinando colores y formas sugestivos

domingo, 18 de enero de 2015

Citoesqueleto

Después de algún tiempo de ausencia, comenzamos el año con una nueva entrada. Esta vez se trata del citoesqueleto, un elemento celular que ha ido adquiriendo importancia para los estudiosos de la Biología. La cuestión es sencilla: 

Compara una célula epitelial del intestino delgado con otra de la tráquea y describe las similitudes y diferencias en cuanto a este componente celular, describiendo a fondo su estructura.

Me he tomado la libertad de colocaros la cabecera y el final de la serie de dibujos animados "La vuelta al mundo de Willy Fog" porque, aunque no lo parezca, ambas están llenas de significado y se pueden hacer paralelismos con la aventura de descubrir la Biología y navegar por sus profundas  aguas oceánicas.
También os dejo a la izquierda un vínculo a una página sobre Botánica muy interesante.

Plazo: 30-01-15

3 comentarios:

  1. Para responder a esta pregunta

    comencemos dando a conocer el

    orgánulo que vamos a comparar.

    El citoesqueleto es un orgánulo

    formado por un entramado

    tridimensional de proteínas que

    provee soporte interno en las

    células, organiza la estructura

    interna celular e interviene en

    fenómenos de transporte, tráfico y

    división celular.
    Éste orgánulo está presente tanto

    en células procariotas como en

    eucariotas, aunque varía su

    constitución. Mientras que en las

    células eucariotas se halla formado

    de filamentos de actina, filamentos

    intermedios, microtúbulos y

    septinas, en las células procariotas

    está formado por las proteínas

    estructurales FtsZ y MreB. Estos

    filamentos son largos y se

    polimerizan por cada uno de sus

    monómeros. La estructura

    tridimensional que forman los

    polímeros al constituir el

    citoesqueleto no está codificada,

    por lo que se transmite de una

    célula a otra por ser parte de su

    citoplasma. Los componentes más

    importantes en las células

    eucariotas son:

    - Microfilamentos: tienen un

    diámetro de unos 6 nm y están

    formados por una proteína globular

    llamada actina. Sus funciones son la

    contracción muscular, la formación

    de pseudópodos, el mantenimiento

    de la morfología celular y la

    citocinesis de células animales

    formando el anillo contráctil que

    divide a la célula.
    - Filamentos intermedios: tienen

    unos 10 nm de diámetro, son los

    más estables y dan soporte a los

    orgánulos debido a sus fuertes

    enlaces. Las proteínas que

    conforman estos filamentos son la

    citoqueratina, la vimentina,

    neurofilamentos, desmina y la

    proteína fibrilar acídica de la glia.
    - Microtúbulos: tienen un diámetro

    de unos 25nm y se extienden desde

    el centro organizador de

    microtúbulos a lo largo de todo el

    citoplasma. Están formados por la

    polimerización de la alfa y la beta

    tubulina. Intervienen en procesos

    celulares que conllevan

    desplazamiento, transporte

    intracelular de sustancias y forman

    el huso mitótico. Son más flexibles

    y más duros que la actina.

    En nuestro caso compararemos dos

    células eucariotas, una del tejido

    epitelial del intestino delgado y

    otra de la tráquea. Ambas células

    forman parte del tejido epiteliar del

    endodermo (comprende casi todo

    el tubo digestivo y el árbol

    respiratorio).

    - Como ambos deben revestir el

    epitelio (uno del tracto digestivo y

    otro del tracto respiratorio),

    poseen células caliciformes (células

    glandulares) que producen un

    moco que protege tanto el interior

    del intestino como el de la tráquea.

    El nombre ''caliciformes'' se debe a

    que su forma se asemeja a un cáliz

    invertido. Estas microvellosidades

    son así para que la superficie de

    contacto con el interior sea mayor y

    con ella, la capacidad de

    intercambio de sustancias se

    incremente.

    - En el caso del tejido epitelial de la

    tráquea, las células se disponen de

    forma columnar

    pseudoestratificada, mientras que

    en el del intestino delgado tienen

    una sola capa de epitelio cilíndrico

    simple.

    El citoesqueleto es responsable del

    cambio de la forma de estas células.

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  2. Para comparar ambas células respecto al citoesqueleto, debemos mencionar la actuación de este componente celular en el tejido epitelial en general. Para que las células puedan soportar tensiones mecánicas, resistentes filamentos proteicos se entrecruzan en el citoplasma de cada célula epitelial, formando el citoesqueleto. Por lo tanto, tiene una función importante ya que a través de los filamentos que lo componen, y con la participación de otras proteínas transmembranas, forman uniones tan estables que permiten que se pueda trasmitir esa tensión mecánica de unas células a otras, es decir, permite el movimiento de las células. Dicho esto, las células a comparar son una célula epitelial del intestino delgado con una de la tráquea. La primera similitud es que ambas pertenecen, sin duda, al tejido epitelial del endodermo. La segunda consiste en que en ambas se presentan células caliciformes, las cuales se encuentran dispersas entre las células del epitelio de revestimiento del intestino y del aparato respiratorio y tienen forma de cáliz, con una parte apical con las vesículas de secreción y otra basal con el núcleo. Son células epiteliales simples glandulares que se encargar de producir un moco, lo cual se logra por el movimiento del citoesqueleto de gránulos secretores, que sirve para mantener húmedo el epitelio.
    Ahora es el turno de las diferencias. La célula epitelial del intestino delgado es del tipo epitelio cilíndrico simple. Si cortáramos un trozo de ese tejido de forma tangencial, sus células formarían un mosaico, y vistas de perfil son como columnas. Tienen núcleos ovalados más o menos a la misma altura todos, y son células con función de absorción y/o secreción. Sin embargo la célula epitelial de la tráquea es del tipo epitelio pseudoestratificado. Este tipo de epitelio está formado por una sola capa de células, aunque sus núcleos están a diferentes niveles. Concretamente, es del tipo epitelio pseudoestratificado ciliado, que está formado por tres tipos de células. La primera es la célula ciliada, con más de 200 cilios, que se encarga de, junto a todas las demás ciliadas, de desplazar la capa de mucus hacia la laringe. La segunda es la célula caliciforme, nombrada ya anteriormente, que segrega la capa de mucus que recubre los conductos respiratorios. Y la tercera y última es la célula basal, la cual actúa como reserva para reemplazar a las células epiteliales que van muriendo. Además, bajo este epitelio se encuentra una lámina basal, que es una fina capa de matriz extracelular que sirve de sostén al epitelio, más gruesa que en el del intestino.

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  3. La primera diferencia entre el epitelio del intestino delgado y el de la tráquea es que el de el intestino lo forma un único tipo de célula, la cual tiene microvellosidades,y el de la tráquea tiene tres tipos: células mucosas, la cual segrega mucus a la tráquea para evitar que entre partículas extrañas por esta, células basales, que actúan como reserva y reemplazan a las células del epitelio cuando mueren, y las células ciliadas, que sirven para esparcir este mucus por toda la tráquea e incluso expulsarlo si fuera necesario por contener en exceso. Para hacer nuestra comparación entre la estructura celular del epitelio del intestino delgado y del de la tráquea nos centraremos en este último tipo de célula.

    Las células con microvellosidades tienen estas para poder ampliar notablemente la superficie de la membrana hasta 20 veces más). Las microvellosidades son prolongaciones de las células de 0.08 mm de ancho y 1 mm de longitud. Esta estructura se mantiene rígida gracias a unos microfilamentos de actina dispuestos sobre un eje. Dicha actina tiene su lado + en el extremo apical de la microvellosidad y se unen unos microfilamentos a otros gracias a las proteínas villina y fimbrina. Además se mantienen unidas a la membrana gracias a la miosina-1 y al resto de la célula gracias a que las actinas que sobresalen de las microvellosidades se unen a la red terminal. La red terminal está compuesta por proteínas citoesqueléticas. Las microvellosidades son rígidas e inmóviles.

    A diferencia de las microvellosidades, los cilios de las células de la epidermis de la tráquea son móviles para poder esparcir el mucus por toda la tráquea. Además se diferencian bastante en su estructura: Mientras que las microbellosidades tienen una estructura basada en la actina, los cilios tienen una estructura basada en la tubulina, al igual que el citoesqueleto de la célula.La tubulina-a y la tubulina-b se colocan formando dímeros y a su vez, 13 dímeros se asocian formando protofilamentos que darán lugar finalmente a un microtúbulo. La anchura de este microtúbulo es de 24 nm y su longitud es variable. Los cilios constan de 4 partes:

    1ª-Tallo o axonema: compuesta por dos pares microtúbulos internos y 9 pares externos. Los microtúbulos centrales y los periféricos más internos (microtúbulos A) tienen 13 dímeros en su protofilamento, sin embargo los microtúbulos periféricos más externos (microtúbulos B) tienen 10 dímeros en su protofilamento. además tambien encontramos proteínas como la tektina, la deneína y la nexina.

    2ª- Zona de transición: Zona que conecta el cilio con la placa basal. En esta zona desaparece el par de microtúbulos centrales.

    3ª- Corpúsculo basal: Presenta una estructura idéntica a la de un centriolo. contiene nueve tripletes de microtúbulos de los cuales solo el microtúbulo más central de los tripletes tiene los 13 dímeros en el protofilamento, mientras que los otros dos solo tienen 10. No presentan ningun triplete ni par de microtúbulos centrales.

    4ª- Raíces ciliales: microfilamentos estriados que se unen al corpúsculo basal y son los causantes del movimiento del cilio.

    Además a estas diferencias entre microvellosidades y cilios se le une la diferencia de función. La función del cilio no es aumentar la superficie de la membrana celular, sino producir un movimiento, ya se a de la célula tanto como del medio extracelular. La única similitud entre estas dos extructuras celulares es que ambas son prolongaciones de las células formadas por citoesqueleto.

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