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4.10: Microtúbulos
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Microtubules
 
TRANSCRIPCIÓN

4.10: Microtubules

4.10: Microtúbulos

There are three types of cytoskeletal structures in eukaryotic cells—microfilaments, intermediate filaments, and microtubules. With a diameter of about 25 nm, microtubules are the thickest of these fibers. Microtubules carry out a variety of functions that include cell structure and support, transport of organelles, cell motility (movement), and the separation of chromosomes during cell division.

Microtubules are hollow tubes whose walls are made up of globular tubulin proteins. Each tubulin molecule is a heterodimer, consisting of a subunit of α-tubulin and a subunit of β-tubulin. The dimers are arranged in linear rows called protofilaments. A microtubule usually consists of 13 protofilaments, arranged side by side, wrapped around the hollow core.

Because of this arrangement, microtubules are polar, meaning that they have different ends. The plus end has β-tubulin exposed, and the minus end has α-tubulin exposed. Microtubules can rapidly assemble—grow in length through polymerization of tubulin molecules—and disassemble. The two ends behave differently in this regard. The plus end is typically the fast-growing end or the end where tubulin is added, and the minus end is the slow-growing end or the end where tubulin dissociates—depending on the situation.

This process of dynamic instability, where microtubules rapidly grow and shrink, is important for functions such as the remodeling of the cytoskeleton during cell division and the extension of axons from growing neurons.

Microtubules also can be stable, often by binding to microtubule-associated proteins, which help the cell to maintain its shape. Other proteins, called motor proteins, can interact with microtubules to transport organelles in a particular direction. For example, many neurotransmitters are packaged into vesicles in the cell body of a neuron and are then transported down the axon along a “track” of microtubules, delivering the vesicles to where they are needed. Finally, microtubules can also protrude outside of the cell—making up the filamentous flagella and cilia that move to push cells (such as sperm) along, or to move fluid across their surfaces, such as in the lungs.

Hay tres tipos de estructuras citoesqueléticas en células eucariotas: microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos. Con un diámetro de unos 25 nm, los microtúbulos son los más gruesos de estas fibras. Los microtúbulos llevan a cabo una variedad de funciones que incluyen la estructura celular y el soporte, el transporte de orgánulos, la motilidad celular (movimiento) y la separación de cromosomas durante la división celular.

Los microtúbulos son tubos huecos cuyas paredes están formadas por proteínas globulares de tubulina. Cada molécula de tubulina es un heterodímero, que consiste en una subunidad de tubulina y una subunidad de la tubulina. Los dimers están dispuestos en filas lineales llamadas protofilamentos. Un microtúbulo generalmente consiste en 13 prototipos, dispuestos uno al lado del otro, envueltos alrededor del núcleo hueco.

Debido a esta disposición, los microtúbulos son polares, lo que significa que tienen diferentes extremos. El extremo más tiene la tubulina expuesta, y el extremo menos tiene la tubulina expuesta. Los microtúbulos pueden ensamblar rápidamente (crecer en longitud a través de la polimerización de moléculas de tubulina) y desmontarse. Los dos extremos se comportan de manera diferente en este sentido. El extremo más es típicamente el extremo de rápido crecimiento o el final donde se agrega la tubulina, y el extremo menos es el extremo de crecimiento lento o el final donde la tubulina se disocia, dependiendo de la situación.

Este proceso de inestabilidad dinámica, donde los microtúbulos crecen y se encogen rápidamente, es importante para funciones como la remodelación del citoesqueleto durante la división celular y la extensión de los axones a partir del crecimiento de las neuronas.

Los microtúbulos también pueden ser estables, a menudo uniéndose a proteínas asociadas al microtúbulo, que ayudan a la célula a mantener su forma. Otras proteínas, llamadas proteínas motoras, pueden interactuar con los microtúbulos para transportar orgánulos en una dirección particular. Por ejemplo, muchos neurotransmisores se empaquetan en vesículas en el cuerpo celular de una neurona y luego se transportan por el axón a lo largo de una "pista" de microtúbulos, entregando las vesículas a donde se necesitan. Por último, los microtúbulos también pueden sobresalir fuera de la célula, ya que componen la flagelo filamentosa y los cilios que se mueven para empujar las células (como los espermatozoides) a lo largo, o para mover el líquido a través de sus superficies, como en los pulmones.


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