Sistema de endomembranas

1. Sistema de endomembranas

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. El sistema de endomembranas

4. 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)
Retículo endoplásmico

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. Funciones específicas del RER
Síntesis, acumulación
y procesamiento de
proteínas destinadas a
su exportación u otros
orgánulos
citoplasmáticos
Se pueden añadir
carbohidratos

7. Síntesis de proteínas en el RE

8. 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 RE
Hipótesis de Blobel

9. Síntesis de proteínas en el RE
Hipótesis de Blobel (1977)

10. Retículo endoplásmico rugoso
Abundante en
las células
que sintetizan
proteínas
para secretar
(páncreas) y
enzimas
Desarrollo
dependerá
del grado de
actividad
celular

11. Retículo endoplásmico
REL
–Continuidad con el
RER
–Aspecto tubular
–Sin ribosomas
adheridos
–Abundante en
células secretoras
de lípidos (hormonas
esteorideas)

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. 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. 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. Aparato de Golgi ( descubierto por Golgi 1898)
Cara proximal
Cara distal

16. 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
Funciones del Golgi

17. Célula hipersecretora

18. 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)
Síntesis de insulina

19. 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
Lisosomas

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
fagocitosis heterofagosomao
vacuola digestiva.
•Fosfatasas
•Lipasas
•proteasas

21. Lisosomas primario
En la cara interna
del lisosoma
aparecen
numerosas
proteínas
glicosiladas que la
protegen de la
acción de las
hidrolasas

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. Sistema lisosomal

24. Lisosoma secundario:
Autofagolisosoma
Cuerpos residuales
Cuerpos multivesiculares

26. 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

27. 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

28. 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)
Vacuolas

29. Vacuola pulsátil
Paramecium caudatum
Vacuola
vacia
Vacuola
donde
se
puede
observar
la
entrada
de agua

30. 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 a-hidroxílico y catalasa
Junto con las mitocondrias son los principales orgánulos que
utilizan oxígeno
Peroxisomas

31. 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)
Funciones de los peroxisomas

32. Peroxisoma

33. OAA
Estructuras derivadas del aparato de Golgi,
que contienen catalasas y oxidasas implicadas
en la detoxificación celular, mediante
oxidaciones. La catalasa cataliza la reacción:
H
2
O
2
→ H
2
O + ½ O
2 Peroxisomas

34. Glioxisoma

35. Ciclo del glioxilato
Regula la
conversión
completa de
grasas en
azúcares en
vegetales, un
proceso que
no existe en
animales

36. 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.
Origen de los peroxisomas