Biología Celular: Lisosomas y Autofagia
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Questions and Answers

¿Qué tipo de célula es responsable de la fagocitosis?

  • Célula vegetal
  • Célula eucariota
  • Célula procariota
  • Macrófago (correct)
  • Los endosomas tempranos reciben vesículas de la membrana plasmática, ¿qué tipo de vesículas son?

  • Vesículas de secreción
  • Vesículas revestidas de clatrina (correct)
  • Vesículas de señalización
  • Vesículas de transporte
  • En la autofagia, ¿qué estructura rodea una porción citoplásmica o un orgánulo?

  • La envoltura nuclear
  • La membrana plasmática
  • El retículo endoplásmico
  • Una envoltura de membrana citosólica (correct)
  • Los lisosomas son orgánulos celulares encargados de la digestión intracelular. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA en relación con los lisosomas?

    <p>Los lisosomas solo participan en la degradación de material proveniente de fagocitosis. (B)</p> Signup and view all the answers

    Las hidrolasas de ácidos lisosómicos se transportan a los endosomas tardíos desde:

    <p>La red trans-Golgi (B)</p> Signup and view all the answers

    En la autofagia, ¿qué tipo de orgánulo se puede degradar?

    <p>Las mitocondrias (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de molécula se utiliza para dirigir las proteínas lisosómicas a los lisosomas?

    <p>Manosa-6-fosfato (B)</p> Signup and view all the answers

    La formación de los fagolisosomas se debe a la fusión de:

    <p>Lisosomas y fagosomas (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la función del aparato de Golgi?

    <p>El aparato de Golgi modifica, empaqueta y distribuye proteínas, lípidos y polisacáridos. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el orden correcto de los compartimentos del Golgi por donde las proteínas pasan?

    <p>cis, medial, trans, red trans-Golgi (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de moléculas se modifican en el Golgi?

    <p>Proteínas, lípidos y polisacáridos (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué región del Golgi se inicia el procesamiento de las proteínas?

    <p>Cis (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué es la red trans-Golgi?

    <p>Un centro de organización y distribución molecular. (B)</p> Signup and view all the answers

    El modelo de cisternas estables propone que:

    <p>Las cisternas del Golgi son estructuras estables y las proteínas se mueven entre ellas a través de vesículas. (B)</p> Signup and view all the answers

    En el modelo de maduración de cisternas, ¿como se mueven las proteínas a través del Golgi?

    <p>Las proteínas se mueven a través de las cisternas del Golgi, que maduran progresivamente y se desplazan hacia la región trans. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de las vesículas de transporte en el modelo de maduración de cisternas?

    <p>Retornar proteínas residentes del Golgi a su compartimento original. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué compartimento del Golgi se produce la formación de manosa-6-fosfato?

    <p>Red trans-Golgi (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal del receptor de manosa-6-fosfato en la red trans del Golgi?

    <p>Identificar y transportar proteínas lisosómicas al lisosoma (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de modificación sufren las proteínas lisosómicas en su camino al lisosoma?

    <p>Fosforilación de residuos de manosa (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué molécula dona el grupo fosfato a los residuos de manosa en el proceso de fosforilación?

    <p>UDP-N-acetilglucosamina (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función biológica principal de la UDP-N-acetilglucosamina?

    <p>Ser un precursor para la síntesis de polisacáridos estructurales (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué tipo de proteínas se lleva a cabo la O-glicosilación?

    <p>Proteínas de membrana (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de enlace se forma durante la O-glicosilación?

    <p>Enlace éster (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la PRINCIPAL diferencia entre la N-glicosilación y la O-glicosilación?

    <p>El lugar de la proteína donde ocurre la modificación (D)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿qué ocurre con la glucosilceramida después de que la glucosilceramida se sintetice en la cara citosólica?

    <p>La glucosilceramida se da la vuelta y se añade a la cara luminal del Golgi. (B)</p> Signup and view all the answers

    De acuerdo con el texto, ¿cuál es la función principal del Aparato de Golgi en la distribución de proteínas?

    <p>Empaquetar y distribuir proteínas a sus destinos finales, tanto intracelular como extracelularmente. (C)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿cuál de los siguientes es un ejemplo de proteína que se transporta directamente a la membrana plasmática?

    <p>Proteína que se encuentra en la membrana plasmática. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué parte del Golgi las proteínas se distribuyen a la vía secretora regulada?

    <p>Red trans del Golgi. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué proceso ocurre en la región trans del Golgi para iniciar la formación de los gránulos de secreción?

    <p>Disminución del pH. (A)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿qué tipo de proteínas se encuentran principalmente en el Aparato de Golgi?

    <p>Proteínas de membrana. (C)</p> Signup and view all the answers

    De acuerdo con el texto, ¿cómo se clasifican las proteínas que destinadas a otros organelos como los lisosomas?

    <p>En vesículas de transporte. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de los endosomas de reciclaje?

    <p>Transportar proteínas hacia la membrana plasmática. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes enfoques experimentales NO se menciona como esencial para comprender los mecanismos moleculares del transporte vesicular?

    <p>Microscopía electrónica para observar la estructura de las vesículas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de mutantes se utilizaron en los estudios de Randy Schekman, James Rothman y Thomas Südhof para investigar el transporte vesicular?

    <p>Mutantes con defectos en el transporte y distribución de proteínas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de vesículas son responsables de la secreción regulada de neurotransmisores por las neuronas?

    <p>Vesículas sinápticas (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de la proteína verde fluorescente (GFP) en la investigación del transporte vesicular?

    <p>Actúa como un marcador para seguir el movimiento de las vesículas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el destino principal de las vesículas que transportan proteínas desde el RE?

    <p>El Golgi (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de proteínas se encuentran asociadas a las vesículas recubiertas?

    <p>Proteínas de cubierta citosólicas (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es CORRECTA sobre la gemación vesicular?

    <p>Es el proceso de formación de nuevas vesículas (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA sobre la proteína verde fluorescente (GFP)?

    <p>Actúa como un catalizador en el transporte vesicular (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe mejor la función de los lisosomas?

    <p>Los lisosomas descomponen desechos celulares y moléculas ingeridas (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal razón por la que las enzimas lisosómicas necesitan un pH ácido para funcionar de forma óptima?

    <p>El pH ácido proporciona un ambiente ideal para la degradación de moléculas. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se mantiene el pH ácido en el interior de los lisosomas?

    <p>Una bomba de protones en la membrana del lisosoma transporta H+ hacia el interior. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de molécula se puede descomponer en los lisosomas?

    <p>Una amplia variedad de moléculas, incluyendo proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de una mutación en un gen que codifica una enzima lisosómica?

    <p>El material no degradado se acumula en los lisosomas, lo que puede causar enfermedades. (D)</p> Signup and view all the answers

    La formación de los lisosomas involucra:

    <p>La fusión de vesículas del Golgi con endosomas tardíos. (A)</p> Signup and view all the answers

    Un endosoma tardío contiene:

    <p>Enzimas lisosómicas y moléculas absorbidas del exterior de la célula. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el papel del retículo endoplasmático rugoso (RER) en la formación de los lisosomas?

    <p>El RER sintetiza las enzimas lisosómicas. (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Proteínas lisosómicas

    Proteínas que se dirigen a los lisosomas para cumplir funciones específicas.

    Fosforilación de manosa

    Adición de grupos fosfatos a los residuos de manosa, crucial para lisosomas.

    UDP-N-acetilglucosamina

    Compuesto que dona el fosfato a la manosa durante la modificación.

    Manosa-6-fosfato

    Forma de manosa que contiene un grupo fosfato y es reconocida por receptores.

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    O-glicosilación

    Modificación de proteínas mediante la adición de carbohidratos a Ser y Thr.

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    N-glicoproteínas

    Proteínas donde los carbohidratos se unen al nitrógeno de la cadena lateral del aminoácido.

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    Receptor de manosa-6-fosfato

    Proteína que reconoce la manosa-6-fosfato y dirige proteínas al lisosoma.

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    Funciones biológicas de UDP-GlcNac

    Participa en la formación de polisacáridos y funciones metabólicas.

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    Transporte vesicular

    Proceso de movimiento de vesículas dentro de la célula para transportar proteínas y otros materiales.

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    Mutantes de secresión (mutantes sec)

    Levaduras defectuosas en el transporte y distribución de proteínas, utilizadas para estudiar el transporte vesicular.

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    Vesículas recubiertas

    Vesículas de transporte que están revestidas con proteínas citosólicas y transportan proteínas del RE al Golgi.

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    GFP (Proteína Verde Fluorescente)

    Proteína que emite fluorescencia verde, usada como marcador en biología molecular.

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    Experimentos de Randy Schekman

    Aproximaciones experimentales que llevaron al entendimiento del transporte vesicular usando mutantes de levaduras.

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    Sistema acelular

    Reconstitución del transporte de vesículas fuera de las células para estudiar sus mecanismos.

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    Ceramida

    Lípido que puede unirse a carbohidratos para formar glicolípidos.

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    Proteínas de la cubierta

    Proteínas que recubren las vesículas y son esenciales para su formación y transporte.

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    Esfingomielina

    Glicolípido sintetizado en la cara luminal del Golgi.

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    Análisis bioquímicos de vesículas sinápticas

    Estudios sobre las vesículas que secretan neurotransmisores en las neuronas.

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    Glucosilceramida

    Glicolípido formado por la adición de glucosa a la ceramida.

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    Aparato de Golgi

    Orgánulo que modifica, clasifica y empaca proteínas y lípidos.

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    Vía secretora

    Ruta por la que las proteínas se transportan desde el AG a sus destinos.

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    Región trans del Golgi

    Área del Golgi donde se empacan las proteínas en gránulos secretores.

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    Gránulos secretores

    Vesículas que almacenan proteínas antes de su liberación.

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    pH del Golgi

    Condición ácida (6.4) que ayuda en la agregación y maduración de proteínas.

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    Hidrolasas lisosómicas ácidas

    Enzimas en lisosomas que degradan biomoléculas a pH ácido.

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    Enfermedades de depósito lisosómico

    Enfermedades causadas por acumulación de material no degradado en lisosomas.

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    pH ácido en lisosomas

    Condición necesaria para la actividad de las hidrolasas lisosómicas.

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    Bomba de protones

    Proteína que transporta H+ para mantener el pH ácido en lisosomas.

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    Endocitosis

    Proceso mediante el cual las células ingresan material del exterior.

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    Formación de lisosomas

    Ocurre por la fusión de vesículas de transporte y endosomas tardíos.

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    Endosoma tardío

    Vesícula que contiene moléculas ingeridas durante la endocitosis.

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    Cisternas

    Bolsas aplanadas de membrana en el aparato de Golgi.

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    Regiones funcionales del Golgi

    Las cuatro regiones son cis, medial, trans y red trans-Golgi.

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    RE-Golgi

    Compartmento donde inician las modificaciones de proteínas del Golgi.

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    Modelo de cisternas estables

    Las proteínas son transportadas en vesículas entre cisternas, que son estables.

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    Modelo de maduración de cisternas

    Las cisternas maduran y se mueven hacia el frente en el Golgi sin vesículas.

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    Red trans-Golgi

    Centro de organización y distribución que dirige el tráfico molecular.

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    Modificaciones en Golgi

    Alteraciones de proteínas, lípidos y polisacáridos durante su paso por el Golgi.

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    Endosomas

    Son compartimentos celulares que se forman durante la endocitosis.

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    Lisosomas

    Orgánulos que digieren material celular y contienen enzimas hidrolíticas.

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    Fagocitosis

    Proceso donde células especializadas ingieren partículas grandes como bacterias.

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    Autofagia

    Proceso en el cual la célula degrade sus propios componentes no deseados.

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    Cuerpos multivesiculares

    Estructuras que transportan moléculas destinadas a degradación hacia endosomas tardíos.

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    Clatrina

    Proteína que recubre las vesículas durante el transporte celular.

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    Study Notes

    Biología Celular - Bloque 2: Estructura y Función de las Células

    • Unidad Didáctica 5: Distribución y transporte de proteínas: retículo endoplásmico, aparato de Golgi y lisosomas.

    Guion de la Unidad Didáctica 5

    • 5.1 Retículo endoplásmico.
    • 5.2 Aparato de Golgi.
    • 5.3 Mecanismo de transporte de las vesículas.
    • 5.4 Lisosomas.

    Aparato de Golgi

    • El Aparato de Golgi (o Complejo de Golgi) procesa y distribuye proteínas sintetizadas en el retículo endoplásmico (RE) a sus destinos finales (lisosomas, membrana plasmática o secreción).
    • También sintetiza glicolípidos y esfingomielina.
    • Participa en el procesamiento de varios componentes celulares que viajan por la vía secretora.

    Organización del Golgi

    • El Golgi es un orgánulo polar, estructural y funcionalmente.
    • Las proteínas del RE entran por la cara cis (entrada) y generalmente se orientan hacia el núcleo.
    • Son transportadas a través del Golgi y salen por la cara trans (salida).
    • Las proteínas se modifican durante su paso por el Golgi y se dirigen a sus destinos finales en la célula.

    El Golgi está compuesto por...

    • Bolsas aplanadas (cisternas), rodeadas de membrana.
    • Vesículas asociadas.

    Procesamiento de proteínas en el Golgi

    • El aparato de Golgi contiene más de 250 enzimas que modifican las porciones de carbohidratos de las glicoproteínas.
    • El procesamiento de los carbohidratos ocurre de forma ordenada en los diferentes compartimentos del Golgi.
    • Se añaden unidades de oligosacáridos a los residuos de Asn de las cadenas polipeptídicas.
    • Se eliminan residuos de glucosa mientras la proteína permanece en la luz del RE.
    • Posteriormente se producen más modificaciones en el Golgi.

    Procesamiento de los N-oligosacáridos en el Golgi

    • Los N-glicosacáridos de las glicoproteínas se modifican en diferentes compartimentos del Golgi.
    • Este proceso depende de la estructura de la proteína y las diferentes enzimas procesadoras de cada tipo celular.
    • Las glicoproteínas salen del Golgi con diferentes tipos de oligosacáridos unidos a su grupo N-terminal.

    Marcado y dirección de las proteínas lisosómicas

    • Las proteínas destinadas a los lisosomas son marcadas con fosfatos a la posición 6 de los residuos de manosa.
    • Luego se eliminan los grupos N-acetilglucosamina, dejando solamente manosa-6-fosfato.
    • Estos residuos son reconocidos por un receptor en la red trans del Golgi para dirigir las proteínas al lisosoma.

    Las proteínas también pueden modificarse mediante...

    • Adición de carbohidratos a las cadenas laterales de residuos de Ser y Thr (O-glicosilación)
    • En las N-glicoproteínas, los carbohidratos se unen al nitrógeno de la cadena lateral del aminoácido Asn.
    • En las O-glicoproteínas, se unen al oxígeno de Ser o Thr.
    • Algunos oligosacáridos O-ligados consisten solo en algunos residuos de azúcares, mientras que otros son cadenas largas de azúcares.
    • Los proteoglicanos, componentes importantes de la matriz extracelular, presentan O-glicosilación extendida.

    Estructura de un proteoglicano

    • Los proteoglicanos son proteínas secretadas con cadenas largas de carbohidratos (glicosaminoglicanos).
    • Su procesamiento en el Golgi implica la adición de 100 o más cadenas de carbohidratos (glicosaminoglicanos) a un polipéptido.
    • Los azúcares de estas cadenas son modificados con la adición de grupos fosfato.

    Metabolismo de lípidos y polisacáridos en el Golgi

    • El Golgi participa en el metabolismo lipídico, sintetizando glicolípidos y esfingomielina a partir de ceramida.
    • La esfingomielina es el único fosfolípido no glicérico en las membranas celulares, sintetizada a partir de la fosfatidilcolina y ceramida.
    • Se pueden añadir carbohidratos a la ceramida formando diferentes glicolípidos.
    • Los glicolípidos y la esfingomielina no se translocan a la membrana del Golgi sino que permanecen en su mitad luminal.
    • Estos lípidos son transportados a la membrana plasmática tras el transporte vesicular.

    Distribución y exportación de proteínas desde el Golgi

    • Las proteínas son transportadas en diferentes tipos de vesículas de transporte desde el Golgi a sus destinos finales.
    • Algunas proteínas se dirigen directamente a la membrana plasmática, mientras que otras viajan a través de endosomas de reciclaje o otros orgánulos (ej. lisosomas).
    • Algunas proteínas son empaquetadas en gránulos secretores inmaduros que maduran y liberan su contenido en respuesta a señales específicas.

    Mecanismo de transporte de las vesículas

    • Las vesículas son responsables del tránsito celular entre compartimentos membranosos.
    • Son selectivas, un proceso basado en el empaquetamiento de la carga.
    • Los mecanismos moleculares que controlan la formación, la gemación, la distribución y la fusión de las vesículas son objeto de investigación en biología celular.

    Aproximaciones experimentales al conocimiento del transporte de las vesículas

    • Las aproximaciones experimentales incluyen el estudio de mutantes de levaduras, la reconstitución del transporte vesicular en sistemas acelulares y el análisis bioquímico de vesículas sinápticas.

    Microscopía electrónica de las vesículas

    • Las imágenes de microscopía electrónica muestran la secuencia temporal del movimiento de vesículas marcadas desde el RE hasta el AG y luego a la membrana plasmática.

    Selección de la mercancía, proteínas de la cubierta y gemación vesicular

    • Las vesículas de transporte están revestidas con proteínas de cubierta citosólicas para su transporte.
    • Las proteínas de cubierta inician la gemación de las vesículas.
    • Las cubiertas se eliminan en el destino, permitiendo la fusión con la membrana.
    • La selección de la mercancía asegura que las vesículas transporten el contenido correcto a su destino.

    La formación de vesículas recubiertas

    • La formación de las vesículas está regulada por pequeñas proteínas unidas a GTP (Arf y Sar).
    • Estas proteínas, junto con otras proteínas, median el ensamblaje de la vesícula al unirse a la membrana.

    La fusión de una vesícula de transporte

    • Implica dos procesos: el reconocimiento de la diana correcta y la fusión de las membranas.
    • La interacción inicial está mediada por proteínas de anclaje y pequeñas proteínas de unión a GTP (Rab).
    • La formación de complejos SNARE proporciona la energía necesaria para la fusión.
    • La fusión requiere la interacción de las proteínas SNARE de la vesícula y de la membrana diana.

    Lisosomas:

    • Son orgánulos rodeados de membrana.
    • Contienen enzimas para degradar polímeros biológicos.
    • Funcionan como el sistema digestivo de la célula.
    • Pueden degradar material del exterior de la célula o componentes obsoletos de la célula.
    • Pueden aparecer como vacuolas esféricas, pero su forma puede variar dependiendo del material digerido.

    Endocitosis y formación del lisosoma

    • Los lisosomas están involucrados en la digestión del material que la célula captura mediante endocitosis.
    • Los endosomas forman las vesículas que se fusionan con los lisosomas para la digestión.

    Fagocitosis y autofagia

    • Los lisosomas participan en el proceso de fagocitosis (ingestión de partículas de otros organismos) y autofagia (degradación de componentes celulares).
    • En la fagocitosis, el material ingerido se fusiona con los lisosomas para su digestión.
    • En la autofagia, las partes de la célula se encierran en una membrana para ser degradadas por los lisosomas.

    Endocitosis y formación del lisosoma

    • Las células animales poseen tres tipos de endosomas: tempranos, de reciclaje, y tardíos.
    • Los componentes son reciclados a la membrana plasmática y los endosomas maduran a endosomas tardíos.
    • Las moléculas destinadas a degradación se transportan por cuerpos multivesiculares y posteriormente a endosomas tardíos.
    • Las hidrolasas son transportadas a los endosomas tardíos.
    • Estas proteínas están dirigidas a los lisosomas por residuos de manosa-6-fosfato, reconocidos por receptores en la red trans del Golgi para ser posteriormente empaquetadas en vesículas recubiertas.

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    Este cuestionario explora conceptos clave de la biología celular relacionados con lisosomas y autofagia. Incluye preguntas sobre la función y estructura de estos orgánulos y su papel en la digestión intracelular. Ideal para estudiantes que deseen profundizar en estos temas específicos.

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