Función del Retículo Endoplásmico
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Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la función del retículo endoplásmico en relación con las proteínas?

  • Plegar y procesar proteínas destinadas a ser secretadas o a otros orgánulos. (correct)
  • Sintetizar proteínas que se utilizarán exclusivamente dentro del citoplasma.
  • Transportar proteínas directamente a la membrana plasmática sin procesamiento adicional.
  • Degradar proteínas que han completado su función y no son necesarias.

    • ¿En qué estructura celular se sintetizan las proteínas que luego son procesadas por el retículo endoplásmico?

  • En el núcleo celular.
  • En las mitocondrias.
  • En los ribosomas unidos a la membrana del retículo endoplásmico. (correct)
  • En los ribosomas libres en el citoplasma.

    • ¿Cuál es el destino principal de las proteínas después de ser procesadas en el aparato de Golgi?

  • Son distribuidas a los lisosomas, membrana plasmática o son secretadas. (correct)
  • Son transportadas al retículo endoplásmico para su replicación.
  • Son inmediatamente degradadas en el citoplasma.
  • Se acumulan en el retículo endoplásmico para su uso posterior.

    • ¿Cuál es la principal función de las vesículas en el transporte de proteínas?

    <p>Transportar proteínas del retículo endoplásmico al aparato de Golgi. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica estructural principal define al retículo endoplásmico?

    <p>Una red de túbulos y sacos rodeados de membrana. (D)</p> Signup and view all the answers

    Si la membrana del retículo endoplásmico constituye el 50% de todas las membranas celulares y su luz el 10% del volumen, ¿Qué podemos deducir?

    <p>El retículo endoplásmico es un orgánulo muy extenso. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la relación del retículo endoplásmico con la membrana nuclear?

    <p>El retículo endoplásmico se extiende desde la membrana nuclear a todo el citoplasma. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con el proceso de transporte de proteínas si las vesículas no se forman correctamente?

    <p>Las proteínas no podrán ser dirigidas eficientemente a sus destinos finales. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un rasgo distintivo de los ribosomas involucrados en la síntesis de proteínas secretadas?

    <p>Poseen una secuencia señal en el extremo amino terminal de la cadena polipeptídica. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de aminoácidos componen la secuencia señal que dirige los ribosomas al RE?

    <p>Aminoácidos hidrófobos. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con la secuencia señal una vez que la cadena polipeptídica se transfiere a la luz del retículo endoplasmático?

    <p>Es escindida de la cadena polipeptídica por enzimas proteolíticas. (B)</p> Signup and view all the answers

    Según los experimentos de traducción de ARNm de proteínas de secreción, ¿qué se observó al traducir en ribosomas libres?

    <p>Se producían proteínas ligeramente más grandes que las secretadas normales. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los microsomas?

    <p>Fragmentos del retículo endoplasmático que se forman cuando las células se rompen. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál fue la principal propuesta de Güter Babel y David Sabatini en 1971 acerca del marcaje de las proteinas para dirigirse al RE?

    <p>Que había una señal que se encuentra en el extremo amino terminal de la cadena polipeptídica. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de aminoácidos se encuentran típicamente en la secuencia señal que dirige las proteínas al RE?

    <p>Aminoácidos básicos seguidos de una tira de aminoácidos hidrófobos. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede cuando se añaden microsomas a un sistema de traducción in vitro de ARNm de proteínas secretadas?

    <p>Las cadenas polipeptídicas en crecimiento se incorporan a los microsomas y la secuencia señal es eliminada. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se inicia la síntesis proteica, según el contenido proporcionado?

    <p>En los ribosomas libres en el citosol. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de la Partícula de Reconocimiento de la Señal (PRS) en el proceso de direccionamiento de proteínas al RE?

    <p>Unir y transportar la secuencia señal y el ribosoma a la membrana del RE. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con la secuencia señal una vez que la proteína ha comenzado su translocación a través de la membrana del RE?

    <p>Es escindida por una peptidasa señal y se degrada en el citosol. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué punto del proceso se detiene temporalmente la traducción de proteínas de secreción durante su direccionamiento al RE?

    <p>Al unirse la PRS al complejo ribosoma-proteína. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la composición principal del translocón en la membrana del RE de células de levadura y mamíferos?

    <p>Un complejo de tres proteínas transmembrana denominadas Sec61. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué paso ocurre inmediatamente después de que la PRS se libera de su receptor en la membrana del RE?

    <p>El ribosoma se une al translocón para continuar la traducción. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué impulsa la translocación de la cadena polipeptídica a través de la membrana del RE?

    <p>La continuación de la traducción. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se libera finalmente el polipéptido una vez completado el proceso de direccionamiento al RE?

    <p>En la luz del RE. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué vía utilizan la mayor parte de las proteínas para insertarse en la membrana del retículo endoplásmico (RE)?

    <p>Vía SRP/Sec61 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función de la peptidasa señal durante la translocación de proteínas en el RE?

    <p>Escindir la secuencia señal (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué característica tienen las proteínas transmembrana que se insertan en el RE mediante un mecanismo alternativo?

    <p>Tienen su extremo carboxilo expuesto en el citosol (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el efecto de la hélice α extendida en la translocación del polipéptido?

    <p>Bloquea más translocación del polipéptido (D)</p> Signup and view all the answers

    Durante el proceso de inserción de proteínas en el RE, ¿en qué momento se escinde la secuencia señal?

    <p>Durante la translocación (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con la porción carboxilo-terminal de la cadena polipeptídica durante su inserción en la membrana del RE?

    <p>Permanece en el citosol (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de secuencia poseen las proteínas transmembrana insertadas por el mecanismo alternativo?

    <p>Secuencias señal amino terminal y transmembrana interna (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal del translocón en la inserción de proteínas en el RE?

    <p>Proveer una vía para el paso de polipéptidos en crecimiento (B)</p> Signup and view all the answers

    Qué factor de direccionamiento es responsable de la escolta de proteínas transmembrana al RE?

    <p>TRC40 (B)</p> Signup and view all the answers

    Cómo se inserta la proteína transmembrana en la membrana del RE?

    <p>A través del receptor GET1-GET2 (B)</p> Signup and view all the answers

    Cuál de los siguientes procesos NO ocurre en el RE?

    <p>Síntesis de ATP (B)</p> Signup and view all the answers

    Cuál es el papel principal de las proteínas en la luz del RE?

    <p>Plegamiento y ensamblaje de polipéptidos (B)</p> Signup and view all the answers

    Qué sucede con el péptido de señal durante la translocación a través de la membrana del RE?

    <p>Se rompe polipeptídicamente (C)</p> Signup and view all the answers

    Qué tipo de proteínas se insertan en la membrana del RE por una vía postraduccional alternativa?

    <p>Proteínas con una secuencia transmembrana en el extremo carboxi-terminal (C)</p> Signup and view all the answers

    Qué proceso se realiza en el RE relacionado con la estructura cuaternaria de las proteínas?

    <p>Ensamblaje de proteínas de varias subunidades (D)</p> Signup and view all the answers

    Durante qué fase se producen muchos de los procesos de plegamiento y procesamiento de las proteínas de secreción?

    <p>Mientras se translocan a través de la membrana del RE (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de las chaperonas Hsp70 (BiP) en el RE?

    <p>Promover el plegamiento de las cadenas polipeptídicas (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre los enlaces disulfuro en el RE es correcta?

    <p>Su formación es promovida por la proteína disulfuro isomerasa (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con las proteínas glicosiladas durante su síntesis en el RE?

    <p>Unidades de oligosacáridos se añaden durante su translación (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el papel de la enzima Oligosacaril-transferasa en el proceso de glicosilación?

    <p>Transfiere oligosacáridos a los residuos de Asn (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué el ambiente del retículo endoplásmico es crucial para el plegado de las proteínas?

    <p>Por su carácter oxidante que promueve los enlaces disulfuro (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función cumplen las chaperonas en el proceso de ensamblaje de proteínas?

    <p>Ayudan a evitar el plegamiento incorrecto de las proteínas (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué compuesto es utilizado para la síntesis del oligosacárido que se añade a las proteínas en el RE?

    <p>Dolicol (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Dónde se ubica predominantemente la proteína disulfuro isomerasa?

    <p>En la luz del retículo endoplásmico (B)</p> Signup and view all the answers

    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).
    • El guion de la unidad didáctica 5 incluye subtemas 5.1 Retículo endoplásmico, 5.2 Aparato de Golgi, 5.3 Mecanismo de transporte de las vesículas y 5.4 Lisosomas.
    • Las células eucariotas tienen orgánulos rodeados de membrana que realizan funciones específicas de manera eficaz.
    • El transporte de proteínas entre los orgánulos celulares es un proceso complejo que comienza durante la traducción.
    • Las proteínas destinadas al retículo endoplásmico (RE), aparato de Golgi (AG), lisosomas (L), membrana plasmática y secreción se sintetizan en ribosomas unidos a la membrana del RE.
    • En el RE, las proteínas son plegadas y procesadas.
    • Desde el RE, las proteínas se transportan a través de vesículas hasta el AG para su procesamiento y distribución a su destino final (lisosomas, membrana plasmática o secreción).

    Retículo endoplásmico (RE)

    • El RE es una red de túbulos y sacos rodeados de membrana que se extiende desde la membrana nuclear a todo el citoplasma.
    • Constituye el orgánulo más grande en la mayoría de las células.
    • Su membrana representa el 50% de todas las membranas celulares y su luz el 10%.
    • Existen dos tipos de RE:
      • RE rugoso (RER): asociado con ribosomas en su cara externa e implicada en la síntesis y procesado de proteínas.
      • RE liso (REL): no se asocia a ribosomas y participa en el metabolismo de lípidos.

    RER y secreción de proteínas

    • El experimento pulso-caza (George Palade, años 60) demostró el proceso de secreción de proteínas.
    • Las proteínas marcadas viajan a través del RER hasta el aparato de Golgi.

    Esquema general de la distribución de proteínas

    • Las proteínas sintetizadas en ribosomas libres permanecen en el citosol, o se transportan al núcleo, mitocondrias, cloroplastos o peroxisomas.
    • Las proteínas sintetizadas en el RE se translocan directamente a su destino.
    • Las proteínas pueden ser translocadas al RE durante la traducción (cotraduccional) o después de la traducción (postraduccional).

    Marcaje de las proteínas para dirigirse al RE

    • Las proteínas destinadas al RE tienen una secuencia señal en su extremo amino terminal.
    • Esta secuencia consiste en aminoácidos hidrófobos, a menudo precedidos por aminoácidos básicos.
    • Los ribosomas libres y los unidos a la membrana son funcionalmente indistinguibles, ambos inician la síntesis proteica.

    Marcaje de las proteínas para dirigirse al RE

    • Los ribosomas implicados en la síntesis de proteínas para la secreción están marcados para dirigirse al RE mediante una secuencia señal localizada en el extremo amino terminal de la cadena polipeptídica.
    • La secuencia señal está constituida por aminoácidos hidrófobos que son escindidos durante el paso a la luz del RE.
    • Cuando las células se rompen, el retículo endoplasmático se fragmenta en pequeñas vesículas llamadas microsomas.

    Dirección cotraccional de proteínas de secreción al RE

    • A medida que las proteínas salen del ribosoma, sus secuencias son reconocidas y unidas a una partícula de reconocimiento de la señal (PRS).
    • La PRS detiene la traducción, y acompaña al ribosoma hasta el receptor de la PRS en el RE.
    • La PRS se libera, y el ribosoma se une al translocón.
    • La traducción se reanuda, y la secuencia señal es escindida por una peptidasa señal.
    • El polipéptido se libera a la luz del RE.

    Dirección cotraduccional al RE

    • En las células de levadura y mamíferos los translocones que atraviesan la membrana del RE son complejos de tres proteínas transmembrana denominadas Sec61
    • La inserción de la secuencia señal en el translocón lo retira, permitiendo la transferencia de la cadena polipeptídica a través del translocón.
    • El proceso de síntesis de la proteína crea directamente la transferencia de las cadenas polipeptídicas al RE.
    • Una señal peptidasa escinde la secuencia señal separando el polipéptido de la secuencia señal, liberando la proteína a la luz del RE.

    Translocación postraduccional

    • Las proteínas traducidas por ribosomas citosólicos libres se incorporan al RE postraduccionalmente.
    • Necesitan del complejo Sec62/63 y de chaperonas Hsp70 para mantener la conformación primaria y entrar al translocón.
    • Las chaperonas BiP son esenciales para guiar la cadena polipeptídica a través del canal interno del RE.
    • Las chaperonas ayudan al plegamiento correcto de las proteínas.

    Inserción de proteínas en la membrana del RE

    • Las proteínas destinadas a las membranas del RE, AG o lisosomas se insertan inicialmente en la membrana del RE.
    • Siguen una ruta similar a las proteínas secretoras.
    • Las proteínas transmembrana se integran en la membrana por regiones hidrofóbicas que atraviesan la bicapa lipídica.
    • Las regiones que cruzan la bicapa lipídica suelen adoptar una estructura de hélice α, con 20 a 25 aminoácidos hidrofóbicos.
    • Las proteínas integrales de membrana pueden atravesar la membrana una o varias veces.
    • Las proteínas transmembrana se orientan de forma que las secuencias señal apuntan hacia el citosol durante la inserción.

    Orientación de las proteínas transmembrana

    • La orientación de las proteínas transmembrana en el RE se establece durante su translocación.
    • Las diferencias de las regiones polipéptidas que atraviesan la membrana.

    Inserción de proteínas con una secuencia señal escindible y una secuencia transmembrana interna

    • Algunas proteínas transmembrana se insertan en la membrana del RE de forma alternativa.
    • Estas proteínas tienen una secuencia señal amino terminal normal.
    • Una hélice α interrumpirá la translocación, y la cadena polipeptídica permanecerá en el citosol.
    • Las proteínas que atraviesan varias veces la membrana, contienen varias secuencias transmembrana que forman bucles dentro de la luz del RE.

    Proteínas que se extienden a la membrana varias veces

    • Las proteínas que se extienden a la membrana varias veces se insertan como consecuencia de secuencias transmembrana con orientaciones alternas.
    • Una proteína transmembrana interna puede llevar a la inserción en la membrana de una cadena polipeptídica.
    • Si se encuentran entonces un segundo dominio extendido a la membrana, la cadena polipeptídica saldrá del translocón para formar un bucle en la luz del RE.
    • Si hay una secuencia transmembrana adicional, la cadena polipeptídica volverá a entrar al RE, formando otro bucle.

    Algunas proteínas con una secuencia transmembrana en su extremo carboxi-terminal se insertan en la membrana del RE por una vía postraduccional alternativa

    • Estas proteínas no son reconocidas por las PRS debido a que su dominio transmembrana no emerge del ribosoma hasta que termina la traducción.
    • Los dominios transmembrana son reconocidos por un factor de direccionamiento denominado TRC40 o GET3.
    • El TRC40 acompaña a la proteína transmembrana a la membrana del RE, donde se inserta a través del receptor GET1-GET2.

    Plegamiento y procesamiento de las proteínas del RE

    • En el RE, la translocación y el proceso de plegamiento y procesamiento ocurren en la luz del RE o a través de su membrana, simultáneamente a la traducción.
    • El RE es el lugar para el plegamiento de proteínas.
    • El RE cataliza el plegamiento, el ensamblaje de proteínas, el ensamblaje de proteínas y la formación de puentes disulfuro, la N-glicosilación y la adición de anclajes glicolipídicos.

    Plegamiento de proteínas en el RE

    • Las proteínas se translocan como cadenas polipeptídicas en el RE.
    • Los polipéptidos se pliegan en su conformación tridimensional asistidos por chaperonas, como Hsp70 (BiP).
    • Las chaperonas unen las cadenas polipeptídicas sin plegar y luego median su plegamiento.
    • Las proteínas ensambladas correctamente son liberadas de las chaperonas y disponibles para el Golgi

    Formación de enlaces disulfuro

    • Los enlaces disulfuro se forman entre los residuos de cisteína (-SH) dentro del RE, en un ambiente oxidante.
    • La proteína disulfuro isomerasa cataliza la formación de estos enlaces.

    Glicosilación de proteínas (N-glucosilación)

    • Se añaden unidades oligosacáridas a los residuos de Asn en las cadenas polipeptídicas durante su translocación dentro del RE.
    • Los oligosacáridos son sintetizados en un transportador lípidico (dolico).
    • Una enzima (oligosacaril-transferasa) transfiere los oligosacáridos a los residuos aceptors Asn.
    • Se eliminan algunos residuos de glucosa de los oligosacáridos dentro del RE.

    Anclajes de glicolípidos

    • Algunas proteínas se anclan a la membrana plasmática mediante glicolípidos (GFI).
    • Los anclajes GFI contienen cadenas de ácidos grasos, un resto de oligosacárido e inositol y otros azúcares..
    • La secuencia C-terminal de una proteína es escindida, y un ancla GFI se une por un enlace glicolipídico a la membrana.

    Control de calidad en el RE

    • Muchas proteínas sintetizadas en el RE son degradadas si no se pliegan correctamente.
    • El proceso de degradación asociada al RE (ERAD) identifica y remueve las proteínas mal plegadas del RE, y las envía al citosol para su degradación por el proteosoma.
    • Las chaperonas y las enzimas de procesamiento de proteínas en la luz del RE actúan como sensores que detectan proteínas con defectos de plegamiento.

    Exportación de proteínas y lípidos desde el RE

    • Las proteínas y los lípidos son exportados desde el RE en vesículas de transporte que se forman en sitios especializados llamados sitios de salida del RE (SSER).
    • Las vesículas se fusionan con otros compartimentos de la vía secretora.
    • Las proteínas y los lípidos siguen diferentes trayectorias (si son secretoras, o proteínas de membrana.).
    • Las proteínas residentes en el RE tienen secuencias de recuperación (ej. KDEL) que las devuelven al RE.

    RE liso y síntesis de lípidos

    • El retículo endoplasmático liso (REL) es el principal sitio de síntesis de lípidos en las células eucariotas.
    • Los lípidos son extremadamente hidrófobos y se sintetizan asociados a las membranas existentes.
    • Los lípidos sintetizados en el REL son transportados a otras partes de la célula a través de vesículas o proteínas transportadoras.

    La membrana plasmática y sus componentes

    • Los fosfolípidos son los componentes clave de la membrana plasmática.
    • Derivan del glicerol y se sintetizan en la cara citosólica del RE.
    • Los fosfolípidos contienen componentes hidrofóbicos e hidrofílicos.
    • Otras membranas incluyen colesterol y glicolípidos.

    Translocación de fosfolípidos

    • La translocación de fosfolípidos a través de la membrana del RE utiliza proteínas llamadas flipasas.
    • Las flipasas ayudan al movimiento de fosfolípidos entre las capas de la bicapa lipídica.

    Síntesis adicionales de lípidos

    • El RE también es el principal lugar para la síntesis de otros lípidos de membrana, como el colesterol y ceramida.
    • La ceramida se convierte en glicolípidos o esfingomielina en el aparato de Golgi.
    • El RE liso abunda en células con actividad metabólica lipídica, como las productoras de esteroides (ej. gónadas) y en células hepáticas para la desintoxicación de drogas.

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    Description

    Este cuestionario explora las funciones y procesos del retículo endoplásmico en la síntesis y transporte de proteínas. Responde preguntas sobre su estructura, relación con otras organelas y el destino de las proteínas procesadas. Es ideal para estudiantes de biología celular que desean reforzar sus conocimientos sobre esta importante organela.

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