Tecnología Médica

Biología Celular

Profesor: Dr. Adam Aguirre Ducler.

5 de Mayo de 2008.

Sistema de endomembranas.

Con el desarrollo del microscopio electrónico, se ha identificado un número creciente de estructuras dentro del citoplasma, que ahora se sabe que está altamente organizado y compuesto de organelos.

El citoplasma se encuentra compartimentalizado por un complejo sistema de estructuras formadas por membranas biológicas relacionadas entre sí tanto físicamente como funcionalmente.

• Como todas las células, -una célula animal- se halla limitada por una membrana celular (la membrana plasmática), que actúa como una barrera selectivamente permeable respecto al medio circundante. • Dentro de la membrana se encuentra el citoplasma, que contiene las enzimas y otros solutos de la célula.• El citoplasma está atravesado y subdividido por un complejo sistema de membranas, el retículo endoplásmico, los complejos de Golgi , los lisosomas y peroxisomas, las mitocondrias.

Origen del núcleo y sistema de endomembranas.

El plegamiento interno de una parte de la membrana celular podría haber creado un saco intracelular llevando el cromosoma en su superficie. Esta estructura pudo haber sido el “precursor" del núcleo eucariótico, que está circundado por una doble membrana formada por el sistema de membranas intracelular que se fusionan para dar una envoltura esférica que será también el origen de los otros sistemas de membrana.

Retículo endoplásmico (RE).

Constituye más de la mitad del sistema de endomembranas y un 10% del volumen total celular.El RE forma una red de sacos interconectados que se extiende por todo el citoplasma. La membrana del RE delimita un espacio central o interno, el lumen, que establece comunicación con la envoltura nuclear y los sacos del aparato de Golgi.

En la cara citosólica, las membranas del RE pueden tener adheridos ribosomas; este hecho permite distinguir dos tipos estructurales y relacionados de RE que poseen funciones distintas, RETICULO ENDOPLASMICO LISO (REL) y RETICULO ENDOPLASMICO RUGOSO (RER).

Retículo endoplásmico rugoso (RER)

Retículo endoplásmico liso (REL)

Retículo endoplasmico liso (REL).

• Se caracteriza por no estar asociado a ribosomas en la superficie externa (cara citosolica)• Está constituido por una serie de túbulos interconectados que se infiltran y extienden por todo el citoplasma.• Abunda en células que sintetizan hormonas esteroídales y en las células musculares (aquí recibe el nombre de retículo sarcoplásmico).

• El desarrollo del REL depende de la actividad celular, siendo más extenso en células en las que hay gran cantidad de síntesis lipídica.

Las funciones del REL son:

- Síntesis de los fosfolipidos de la membrana.

- Síntesis de esteroides (progesterona, estrógenos, testosterona, vitamina D) a partir del colesterol.

- Procesos de detoxificación, a través de los cuales se eliminan sustancias tóxicas muy diversas.

- Almacenamiento de Ca++, lo que permite al REL intervenir en la contracción muscular, ya que la liberación de calcio posibilita la formación del complejo actina-miosina.

Debido al movimiento de FLIP-FLAP de los fosfolipidos en la bicapa del REL.

Retículo rugoso (RER).

• Se caracteriza por llevar adheridos ribosomas en su cara externa.

• La unión de los ribosomas se realiza mediante dos glucoproteínas transmembranosas, riboforinas I y II, sólo presentes en las membranas del RER. (por eso NO EXISTE otro organelo con ribosomas adheridos, excepto en la continuidad con la membrana externa de la envoltura nuclear)

• El desarrollo del RER depende de la actividad celular, siendo más extenso en células en las que hay gran cantidad de síntesis proteica.

• Su distribución o localización depende de cada tipo celular.

Ribosoma formados por una subunidad mayor y menor. Contienen 40% DE PROTEINAS Y 60% DE RNA RIBOSOMAL

Las estructuras que forman el RER se encuentran dispuestas fundamentalmente en forma concéntrica a la envoltura nuclear, la envoltura nuclear es parte del RER

Síntesis de proteínas.

Las funciones del RER son:

• Síntesis y almacenamiento de proteínas:

Recordar que : Prácticamente todas las proteínas celulares se originan en los ribosomas del citosol.

Unas proteínas se quedan en el citosol y otras son vertidas al interior del RER donde se almacenan para su transporte a otros lugares de la célula (Golgi, lisosomas), a la superficie celular (proteínas de membrana celular ) o al exterior (secreciones).

• Glucosilación:

Muchas proteínas, en el interior del RER, se unen a oligosacáridos para formar glucoproteínas que después sufren múltiples transformaciones en el Golgi.

Aparato de Golgi (AG).

Consta de una serie variable de cisternas membranosas apiladas con formas aplanadas llamadas dictiosomas.

La posición del Golgi suele ser fija para cada tipo celular, localizándose cerca del centrosoma. Su desarrollo es variable, dependiendo del tipo y de la actividad celular; suele estar muy desarrollado en células con actividad secretora (como son las glandulares).

Las funciones del aparato de Golgi son:

1) Transporte de proteínas: Las cisternas del dictiosoma son diferentes, ya que cada una tiene sus propias enzimas, de modo que modifican a las proteínas procedentes del RER de forma específica, dependiendo de su destino final: los lisosomas, la membrana plasmática, gránulos de almacenamiento, vesículas de secreción externa, etc. (SORTING).

2) Glucosilación: Aunque la mayoría de las proteínas son glucosiladas en el RER, es en el Golgi donde, a medida que pasan por las diferentes cisternas, sufren modificaciones en sus oligosacáridos, es decir, completan su glucosilación (o maduración de la glucosilación)

3) Reciclaje de membranas: Interviene en la reparación de membranas, ya que la fusión de algunas vesículas con éstas permite reponer fragmentos que han podido romperse o alterarse.

4) En las células vegetales: Interviene en la formación del tabique telofásico en la mitosis, y contribuye a la formación de la pared celular al sintetizar sus componentes.

Compartimentalización funcional del AG.

Fosforilación de oligosacaridos

Remoción de manosa

Adición de N acetil glucosamina

Adición de galactosa

Adición de N acetil neuroaminidasa (acido sialico)

(ocurren las O-glicosilaciones)

Adición de grupos azufre a tirosinas y carbohidratos

El citoplasma se encuentra compartimentado por un complejo sistema de estructuras formadas por membranas biológicas relacionadas entre sí tanto físicamente como por la función que realizan.