Sistema de endomembranas
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Sistema de endomembranas Sistema de endomembranas Presentation Transcript

  • Sistema de endomembranas
  • Sistema de endomembranas Complejo de cisternas, túbulos y sacos apilados revestidos por una membrana liporpoteíca con una gran comunicación entre sí. Continuidad estructural y funcional Formado por: envoltura nuclear, RE, Golgi y sistema vesicular Divide dos compartimentos: – Citosólico – Intermembranososo, endoplásmico o luminal relleno de un fluido de composición similar al hialoplasma Permite: – Separación de sistemas encimáticos – Creación de barreras de difusión – Gradientes iónicos, potenciales de membrana
  • El sistema de endomembranas
  • Retículo endoplásmico Es el componente más desarrollado del sistema Funciones generales: – Acumulación y procesamiento de proteínas y lípidos – Circulación de sustancias intracelular – Mantenimiento de la heterogeneidad celular – Biogénesis de membranas Existen dos tipos: – Retículo endoplásmico rugoso (RER) – Retículo endoplásmico liso (REL)
  • 1. Retículo endoplásmico rugoso– Sistema de cisternas aplanadas con ribosomas adheridos a su membrana, por medio de la subunidad mayor, a la cara citosólica– Reconocimiento específico de unión de ribosomas: riboforina I y II (proteínas transmembranales)– Polisomas– Las membranas son más finas que la m.p pero con una estructura similar (menos colesterol)
  • Funciones específicas del RER Síntesis, acumulación y procesamiento de proteínas destinadas a su exportación u otros orgánulos citoplasmáticos Se pueden añadir carbohidratos
  • Síntesis de proteínas en el RE
  • Síntesis de proteínas en el REHipótesis de Blobel Los ribosomas se une al ARNm en el citoplasma y comienza la síntesis de una secuencia o péptido señal ( 15-30 AA) reconocida por unas partículas SRF presentes en la membrana del retículo. Permite apertura de un canal a través del cual va a penetar la proteína naciente El ribosoma se une a unos receptores específicos de membrana: riboforinas I y II La proteína naciente ingresa en el lumen y se une a las chaperonas para evitar conformaciones no deseadas Posteriormente el péptido señal es separado por peptidasas situadas en la cara luminal
  • Síntesis de proteínas en el REHipótesis de Blobel (1977)
  • Retículo endoplásmico rugoso  Abundante en las células que sintetizan proteínas para secretar (páncreas) y enzimas  Desarrollo dependerá del grado de actividad celular
  • Retículo endoplásmico REL – Continuidad con el RER – Aspecto tubular – Sin ribosomas adheridos – Abundante en células secretoras de lípidos (hormonas esteorideas)
  • Funciones del REL Síntesis de lípidos (triglicéridos, fosfolípidos, esteroides). Todos salvo los ácidos grasos que se biosintetizan en el citoplasma Detoxificación: inactivación y eliminación de compuestos endógenos y exógenos (drogas, medicamentos, conservantes) Glucogenolisis: hidrólisis de carbohidratos como el glucógeno Almacen de calcio (fibra muscular estriada)
  • Aparato de Golgi Componente membranoso relacionado espacial y temporalmente con el RE y la m.p con la que puede fusionarse mediante vesículas secretoras. Situado entre el núcleo y el polo celular donde se produce la secreción Formado por la agrupación de 3-7 cisternas discoidales aplanadas, disposición concéntrica: dictiosoma
  • Dictiosoma Son estructuras polarizadas: – Cara proximal, formación o cis:  Cercana al núcleo  Convexa  Presenta vesículas de transición (derivan por evaginación del REr) que se fusionan dando lugar a las cisternas – Cara distal, de maduración o trans  Cóncava  Orientada hacia la mp  Presenta vesículas secretoras que se liberan Produce un flujo de membranas desde la cara proximal a la distal
  • Aparato de Golgi ( descubierto por Golgi 1898) Cara proximalCara distal
  • Funciones del Golgi Circulación de sustancias Biogénesis de membranas Glicosilación de proteínas y lípidos producidos en el RE adquiriendo su composición definitiva Transporte y secreción de proteínas y lípidos desde la cara cis hasta la trans; durante el cual se produce su maduración Las vesículas de secreción pueden ir recubiertas de clatrina (endosomas y lisosomas) Formación del lisosoma Participa en la formación de la pared celular y el glicocalix
  • Célula hipersecretora
  • Síntesis de insulina Algunas vesículas solo se fusionan con la membrana y liberan su contenido en respuesta a un estímulo (gránulos de zimógeno) Insulina: – Síntesis ribosomas RER – Transporte al lumen – Transporte intracelular vía vesicular hacia el Golgi – Condensación y acumulación – Exocitosis ( estimulación hormonal)
  • Lisosomas Vesículas membranosas presentes en todos los tipos celulares cuya función principal es la digestión: – Intracelular  de nutrientes y otros materiales incorporados por endocitosis (fagocitosis y pinocitosis)  de partes de la célula (autofagia) – Extracelular Contienen alrededor de 50 tipos de enzimas hidrolíticas (pH ácido,5 bomba de protones; acción desarrollada por la ATPasa de su membrana ) La membrana del lisosoma es estable y resistente a la acción de dichas enzimas La digestión se realiza dentro de esta membrana protegiendo así a la célula de su acción
  • Tipos de lisosomas Primarios – Orgánulo de almacenamiento – Contenido enzimático; RER Golgi (maduración) – No interviene en procesos digestivos intracelulares Secundario – Resultado de la unión de un lisosoma primario con una vesícula de endocitosis o •Fosfatasas fagocitosis heterofagosomao •Lipasas vacuola digestiva. •proteasas
  • Lisosomas primario En la cara interna del lisosoma aparecen numerosas proteínas glicosiladas que la protegen de la acción de las hidrolasas
  • Lisosoma secundario: tipos Autofagolisosomas: si el elemento digerido son propias estructuras celulares (orgánulos dañados, reciclaje) – apoptosis, metamorfosis larvarias Fagolisosmas: si el elemento digerido proviene de una vacuola fagocítica – Amebas, macrófagos (fagocitois de patógenos) Cuerpos multivesiculares: lisosomas que contienen en su interior vesículas autofágicas o de endocitosis; la digestión no se ha completado Una vez que el proceso digestivo termina quedan restos no aprovechables por la célula que deben ser eliminados al exterior En otras ocasiones se acumulan en el interior de la célula a medida que envejece cuerpo residual o telolisosomas
  • Sistema lisosomal
  • Lisosoma secundario: Autofagolisosoma Cuerpos residuales Cuerpos multivesiculares
  • Funciones de los lisosomas Hidrólisis de macromoléculas (nutrientes) Renovación y recambio de componentes celulares Renovación de células y material extracelular – Reorganización de tejidos (metamorfosis) – Degradación posparto del útero y menstruación – Acrosoma del espermatozoide (hialuronidasa, proteasa y fosfatasa ácida) – Osteoclastos remueven el hueso
  • Patologías lisosómicas Silicosis: inhalación de partículas de sílice que no pueden ser destruidas por los lisosomas, las enzimas son liberadas y se produce la destrucción de los macrófagos; deficiencias respiratorias Gota: acumulación de cristales de ácido úrico (defecto en el metabolismo de las purinas) que rompen la membrana y la liberación de las enzimas; inflamatorio
  • Vacuolas Orgánulos membranosos cuyo contenido es variable Vegetales: – gran desarrollo (90-30% del volumen celular) – contienen enzimas hidrolíticas – almacenan sustancias, proteínas, glúcidos, colorantes, desecho, gases, etc – almacenar agua regulando los fenómenos osmóticos Vacuolas contráctiles o pulsátiles: – Contienen agua – Regulan fenómenos osmóticos en determinados protistas (hipotónicos)
  • Vacuola pulsátil Paramecium caudatum Vacuola donde se puede observar la entrada de aguaVacuolavacia
  • Peroxisomas Orgánulos membranosos (vegetales superiores se denominan glioxisomas ) Esferoidales Contenido matriz granular y un cuerpo denso en posición central Se originan a partir del RER y tras una vida media de 4-5 días son destruidos por autofagia Contienen 4 enzimas (oxidativas) relacionadas con el metabolismo del H2O2; uratooxidasa, D-aminoácidooxidasa, oxidasa del ácido α-hidroxílico y catalasa Junto con las mitocondrias son los principales orgánulos que utilizan oxígeno
  • Funciones de los peroxisomas Metabolismo del agua oxigenada (peróxido de hidrógeno): – Como consecuencia de los procesos oxidativos se genera agua oxigenada que resulta tóxica para la célula por lo que tiene que ser eliminada catalasa Metabolismo de las purinas uratooxidasa Detoxificación: riñón e hígado se produce la eliminación del alcohol y formación de acetealdehido Los glioxisomas en vegetales intervienen en el metabolismo de los triacilglicéridos (ciclo glioxílico)
  • Peroxisoma
  • Estructuras derivadas del aparato de Golgi, que contienen catalasas y oxidasas implicadas en la detoxificación celular, mediante oxidaciones. La catalasa cataliza la reacción:Peroxisomas H2O2 → H2O + ½ O2 OAA
  • Glioxisoma
  • Ciclo del glioxilatoRegula laconversióncompleta degrasas enazúcares envegetales, unproceso queno existe enanimales
  • Origen de los peroxisomas Endosimbiosis Su función en los antecesores primitivos de las células eucariotas estaría relacionada con el metabolismo del oxígeno pero al aparecer las mitocondrias fueron reemplazados dada la mayor eficacia de dicho orgánulo.