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Sistema de Endomembranas. RER REL. Aparato Reticular de Golgi. Retículo Endoplásmico Rugoso. RER. rugoso. RER El principal centro de síntesis proteica de la célula es la superficie del retículo endoplasmático rugoso (RER).
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RER REL Aparato Reticular de Golgi
RER El principal centro de síntesis proteica de la célula es la superficie del retículo endoplasmático rugoso (RER). La síntesis de proteínas o traducción tiene lugar en los ribosomas, donde los aminoácidos son transportados por el RNA de transferencia (tRNA), específico para cada uno de ellos, y son llevados hasta el RNA mensajero (mRNA), dónde se aparean el codón de éste y el anticodón del RNA de transferencia, por complementariedad de bases, y de ésta forma se sitúan en la posición que les corresponde.
RER Las proteínas que se sintetizan en los ribosomas del RE son proteínas de membrana, de secreción, proteínas con diferentes destinos intracelulares y proteínas que permanecen dentro de la célula para realizar funciones metabólicas. EL RER transporta las proteínas producidas en los ribosomas hacia las regiones celulares en que sean necesarias o hacia el aparato de Golgi, desde donde se pueden exportar al exterior.
REL Interviene en la síntesis y metabolismo de casi todos los lípidos (ácidos grasos y fosfolípidos) que forman las membranas de la célula y de la base de hormonas esteroidales. En el retículo de las células del hígado, tiene lugar la detoxificación, que consiste en modificar a una droga o metabolito insoluble en agua, en soluble en agua Interviene en la absorción, almacenamiento y liberación de calciopara mediar en algunos tipos de actividad y equilibrio celular.
REL Síntesis de lípidos. En las membranas del REL se sitúan las enzimas responsables de la síntesis de la mayor parte de los lípidos celulares: triglicéridos, fosfoglicéridos, ceramidas y esteroides. Los precursores para la síntesis provienen del citosol, hacia el cual se orientan los sitios activos de las respectivas enzimas. Por lo tanto, los lípidos recién sintetizados quedan incorporados en la monocapa citosólica del REL. Gracias a la participación de las flipasas del retículo, se logra el movimiento hacia la monocapa luminal de los lípidos correspondientes, asegurándose de esta forma la asimetría entre ambas capas.
REL El REL en las células musculares. El REL actúa como reservorio de calcio, el cual frente a la llegada de un estímulo es liberado al citosol, donde dispara una respuesta específica. Esta función es particularmente importante en las células musculares. (retículo sarcoplásmico). El calcio es liberado frente al impulso nervioso desencadenado por la acetilcolina en la unión neuromuscular, y una vez en el citosol participa en la contracción muscular. Cuando retorna al REL, por la acción de una bomba de calcio, se produce la miorrelajación.
REL El REL en las células hepáticas. Está involucrado en dos funciones: a.- Detoxificación (transformación de metabolitos y drogas en compuestos hidrosolubles que puedan ser excretados por orina). b.- Glucogenólisis (degradación del glucógeno) tiene lugar en el citosol, donde los gránulos de glucógeno se encuentran en íntima relación con el REL. El producto de la glucogenólisis, la glucosa 6-fosfato (glucosa 6-P), es atacada entonces por la glucosa 6-fosfatasa, enzima de la membranas del retículo. Ésta cataliza la hidrólisis del grupo fosfato, permitiendo así que la glucosa atraviese la membrana celular hacia el torrente circulatorio. La glucosa 6-fosfatasa no se expresa en las células musculares, razón por la cual el glucógeno muscular no contribuye a la mantención de la glucemia.
Detoxificación Sustancias tóxicas liposolubles se degradan en el R.E.L. (hígado, intestino, riñón, piel y pulmón) • Sustancias exógenas de la dieta • fármacos o contaminantes: • barbitúricos • etanol • insecticidas • herbicidas • conservantes • medicamentos • desechos industriales, etc. • Productos tóxicos liposolubles del metabolismo. • Las sustancias tóxicas se inactivan en las membranas del REL por la acción de oxigenasas.
Aparato Reticular de Golgi Morfológicamente el AG está compuesto por membranas aplanadas que encierran sacos y túbulos (cisternas) asociados con vesículas de secreción y de transición. La unidad básica del orgánulo es el sáculo, que consiste en una vesícula o cisterna aplanada. Cuando una serie de sáculos se apilan, forman un dictiosoma (en vegetales). Además, pueden observarse toda una serie de vesículas más o menos esféricas a ambos lados y entre los sáculos.
Aparato Reticular de Golgi Las proteínas que vienen del RE entran al AG en su fase cis o fase de entrada por “endocitosis” de la vesícula transportadora, fusionando las membranas de la vesículas y la de la fase cis, permitiendo la entrada de la proteína. Posteriormente por “gemación”, sale de la fase cis y entra a la intermedia. Nuevamente por gemación sale de la fase intermedia y entra a la fase trans. Finalmente por gemación sale la proteína, generándose una vesícula que saldrá a un destino final. Esta última vesícula lleva el direccionamiento o la ruta que debe seguir para depositar la proteína que transporta.
Aparato Reticular de Golgi Una de las funciones más importantes de las vesículas es transportar materiales hacia la membrana plasmática y desde ella hacia el interior de la célula; constituyendo de este modo un medio de comunicación entre el interior y el exterior celular. Hay un intercambio continuo de materiales entre el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi, los lisosomas y el exterior celular.
Componentes del aparato de Golgi El aparato de Golgi esta subdividido en tres regiones o fases: 1.- la región cis: orientada hacia el núcleo celular 2.- la región intermedia y la región trans 3.- fase de maduración. En la cara cis se encuentran las vesículas de transición, en la cara trans, se localizan las vesículas de secreción.
Funciones del Aparato de Golgi Dentro de las funciones que posee el aparato de Golgi se encuentran la glicosilación de las proteínas y lípidos para producir glucoproteínas y glucolípidos, selección (sorting), destinación (targeting) y la síntesis de polisacáridos de la matriz extracelular. El proceso de glicosilación, que la mayoría de las veces se inicia en el retículo endoplásmico posee una suma importancia, pues permite darle a la molécula procesada propiedades especiales.
Funciones del Aparato de Golgi En el caso de las proteínas, por ejemplo, su glicosilación da lugar a los componentes básicos del glicocálix. En otros casos permite otorgarle a la molécula una resistencia mecánica adicional, como es común cuando se trata de hormonas o mensajeros a distancia. Desde la cisterna trans se originan vesículas con productos maduros, ya sea a la membrana plasmática o a otros organelos tales como los lisosomas.
Tráfico intracelular de membranas El tráfico intracelular de membranas es el proceso por el que los lípidos y proteínas son enviados a los compartimentos de destino. I.- La ruta secretora, biosintética o exocítica. Es la ruta por la que los componentes recién sintetizados son transportados desde el compartimiento de síntesis o retículo endoplasmático (RE) hasta: a) otros orgánelos (aparato de Golgi, lisosomas, cloroplastos,) b) la membrana plasmática c) al medio extracelular
I. Tipos de Secreción 1.- Secreción constitutiva. A medida que los lípidos y las proteínas son sintetizados, se transportan y secretan sin pausa alguna hasta el destino final. Esta secreción tiene lugar en todas las células. 2.- Secreción regulada. Sólo tiene lugar cuando aparece una señal específica, como la entrada de algunos iones (calcio) o como consecuencia de la interacción entre una hormona y su receptor. Los productos susceptibles de secreción regulada, una vez sintetizados, se almacenan en gránulos de secreción, a la espera de que aparezca la señal de disparo de la secreción. La secreción regulada sucede en las células de tejidos endocrinos y exocrinos, los macrófagos, algunos tipos de leucocitos y las neuronas.
Secresión constitutiva Páncreas exocrino
Axón presináptico Dirección del impulso nervioso presináptico Protuberancia sináptica Vesículas sinápticas conteniendo moléculas de neurotransmisor Membrana presináp-tica Vesícula sináptica Mitocondria Membrana presináp-tica Membrana postsináp-tica Espacio sináptico Espacio sináptico Moléculas de neurotransmisor Dendrita postsináptica Receptores de membrana postsináp-tica Sinápsis química Secreción Regulada: Liberación de neurotransmisores Becker,W.M. y col. 2000
II. Ruta endocítica • Internalización mediada por un receptor. Las moléculas exógenas se unen a un receptor que generalmente se encuentra en la membrana plasmática, • en compartimientos intracelulares localizados inmediatamente por debajo de la superficie celular y a la que se incorporan rápida y sincrónicamente cuando llega una señal específica (ej. GLUT4). • Cuando suben los niveles de glucosa en sangre, se produce lasecreción de insulina, que se une a su vez a sus receptores presentes en la membrana plasmática.
II. Ruta endocítica Esta unión dispara la fusión de las vesículas que contienen el receptor GLUT4 con la membrana plasmática, captando rápidamente la glucosa del medio extracelular. Inmediatamente, los receptores con la glucosa son internalizados y la glucosa se desliga del receptor. Los receptores ya vacíos, esperan el inicio de un nuevo ciclo funcional, El desacoplamiento en la secuencia de este proceso produce la aparición de la diabetes mellitus independiente de insulina.
II. Ruta endocítica 2. La pinocitosis. Es la vía por la que se internalizan macromoléculas y fluidos. Además, es el mecanismo empleado para el recambio constante de la membrana plasmática. En función del tipo celular, la membrana plasmática se renueva completamente cada 30-60 min. 3. La internalización mediada por caveolas. Es una ruta de internalización que emplea unas vesículas que contienen mayoritariamente una proteína denominada caveolina. A través de estas vesículas se captan las moléculas de pequeño tamaño y de naturaleza hidrofóbica como el colesterol y el ácido fólico y parecen estar implicadas en la señalización intracelular.
II. Ruta endocítica 4. La fagocitosis. La fagocitosis es un tipo especializado de endocitosis por el que se internalizan grandes partículas como virus, bacterias, parásitos intracelulares y complejos inertes. Se encuentra sólo en determinados tipos celulares como los macrófagos y los neutrófilos.
Fagocitosis de bacteria Fagocitosis de material no biológico
III. La ruta de reciclaje. Algunos componentes de membrana se internalizan, pero una vez liberada la carga de unión son devueltos a la membrana plasmática para volver a ejercer su función. Esta ruta la emplean la mayoría de los receptores de membrana Es una combinación de la ruta endocítica (internalización) y de la secretora (vuelta a la superficie celular). El tráfico secretor y endocítico están muy equilibrados en cuanto a la cantidad de membrana intracelular. Cualquier alteración en este equilibrio comporta anomalías que comprometen la supervivencia de la célula.
Receptor ligando El receptor se recicla y el ligando se degrada
Receptor ligando Tanto el receptor como el ligando se reciclan
Receptor ligando Tanto el receptor como el ligando se degradan.
Receptor ligando Tanto el receptor como el ligando son transportados a través de la célula
