Sistema de endomembranas

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Sistema de endomembranas

  1. 1. Sistema de endomembranas
  2. 2. 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
  3. 3. El sistema de endomembranas
  4. 4. 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)
  5. 5. 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)
  6. 6. Funciones específicas del RER Síntesis, acumulación y procesamiento de proteínas destinadas a su exportación u otros orgánulos citoplasmáticos Se pueden añadir carbohidratos
  7. 7. Síntesis de proteínas en el RE
  8. 8. 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
  9. 9. Síntesis de proteínas en el REHipótesis de Blobel (1977)
  10. 10. Retículo endoplásmico rugoso  Abundante en las células que sintetizan proteínas para secretar (páncreas) y enzimas  Desarrollo dependerá del grado de actividad celular
  11. 11. Retículo endoplásmico REL – Continuidad con el RER – Aspecto tubular – Sin ribosomas adheridos – Abundante en células secretoras de lípidos (hormonas esteorideas)
  12. 12. 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)
  13. 13. 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
  14. 14. 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
  15. 15. Aparato de Golgi ( descubierto por Golgi 1898) Cara proximalCara distal
  16. 16. 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
  17. 17. Célula hipersecretora
  18. 18. 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)
  19. 19. 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
  20. 20. 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
  21. 21. Lisosomas primario En la cara interna del lisosoma aparecen numerosas proteínas glicosiladas que la protegen de la acción de las hidrolasas
  22. 22. 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
  23. 23. Sistema lisosomal
  24. 24. Lisosoma secundario: Autofagolisosoma Cuerpos residuales Cuerpos multivesiculares
  25. 25. 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
  26. 26. 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
  27. 27. 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)
  28. 28. Vacuola pulsátil Paramecium caudatum Vacuola donde se puede observar la entrada de aguaVacuolavacia
  29. 29. 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
  30. 30. 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)
  31. 31. Peroxisoma
  32. 32. 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
  33. 33. Glioxisoma
  34. 34. Ciclo del glioxilatoRegula laconversióncompleta degrasas enazúcares envegetales, unproceso queno existe enanimales
  35. 35. 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.

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