Tema 4: Sistema de endomembranas

Tema 4: Sistema de endomembranas

• El sistema de endomembranas es un complejo de membranas internas presente en las células eucariotas.
• Divide la célula en compartimentos estructural y funcionalmente diferentes.
• La base de este sistema es la bicapa lipídica.
• El sistema endomembranas se distribuye por todo el citoplasma, formando estructuras aisladas (vesículas, lisosomas) o estructuras complejas (retículo endoplasmático y complejo de Golgi).

Estructura

• La prolongación de la envoltura nuclear forma el retículo endoplasmático.
• El retículo endoplasmático rugoso (RER) contiene ribosomas adheridos y participa en la síntesis y modificación de proteínas.
• El retículo endoplasmático liso (REL) no contiene ribosomas y participa en la síntesis de lípidos y el metabolismo de fármacos.
• Tanto el REL como el RER producen vesículas que se fusionan para formar el aparato de Golgi.

Componentes

• Retículo endoplasmático:

  • Retículo endoplasmático rugoso (RER): Con ribosomas adheridos, participa en la síntesis y modificación de proteínas.
  • Retículo endoplasmático liso (REL): Sin ribosomas, participa en la síntesis de lípidos, el metabolismo de fármacos y el almacenamiento de calcio.

• Aparato de Golgi:

  • Estructura formada por cisternas apiladas, recibe vesículas del RER y modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos para su destino final.
  • Posee tres regiones: cis, medial y trans.

• Vesículas:

  • Vesículas de transporte: Transportan moléculas entre diferentes compartimentos.
  • Vesículas endocíticas/exocíticas: Involucran en la entrada y salida de moléculas de la célula.
  • Vesículas autofágicas: Implicadas en la degradación de componentes intracelulares.

• Lisosomas: Órganos de digestión celular, contienen enzimas hidrolíticas y participan en la degradación de moléculas o estructuras dañadas o externas.

• Peroxisomas: Vesículas que contienen enzimas oxidativas y participan en la desintoxicación celular. Son muy importantes para la eliminación de moléculas tóxicas.

Componentes - Retículo Endoplasmático

• CELULAS MUSCULARES: Tienen un retículo endoplasmático liso muy desarrollado, llamado retículo sarcoplasmático.
• ESPERMAATOSOIDES: Poseen pocas cisternas adosadas en la membrana externa nuclear.
• CELULAS SECRETORAS: Presentan un REL altamente desarrollado.

Componentes - RER

• Las proteínas con destino al RER contienen una secuencia señal en su extremo N-terminal.
• La partícula de reconocimiento de señal (PRS) se une a la secuencia señal y dirige al ribosoma a la membrana del RER.
• La proteína se transloca al lumen del RER mientras se sintetiza.
• El péptido señal es eliminado mediante una proteasa.

Procesamiento de proteínas en el RER

• Glucosilación: Adición de cadenas de hidratos de carbono a las proteínas.
• Plegamiento: Ayuda de chaperonas para el plegamiento correcto.
• Modificación de la cadena de aminoácidos (Eliminación de péptidos señal).
• Ensamblaje de proteínas multiméricas.

Componentes - REL

• Cisternas tubulares formadas por bicapas lipídicas.
• Posee una composición lipídica similar a la del RER pero con menos colesterol y más proteínas.
• Función principal: Soporte físico para la síntesis de lípidos, síntesis de derivados lipídicos, y el almacenamiento de calcio.

Componentes - Aparato de Golgi

• Complejo de cisternas apiladas.
• Vesículas circundantes que transportan componentes entre cisternas y orgánulos.
• Altamente comunicado con el RER.
• Recibe las vesículas del RER, modifica, clasifica y empaqueta proteínas y lípidos.

Secreción constitutiva vs regulada del Aparato de Golgi

• Secreción constitutiva: Proceso continuo donde las proteínas se transportan a la membrana plasmática para su liberación.
• Secreción regulada: Proceso que depende de una señal para la liberación de proteínas, las proteínas se acumulan en vesículas hasta que reciben la señal para su liberación.

Vesículas - Lisosomas

• Vesícula con hidrolasas ácidas en su interior, esenciales para la digestión celular.
• Gran heterogeneidad morfológica.
• Contenido ácido y enzimas hidrolíticas.
• Funciones: degradación de componentes celulares propios y externos.

Vesículas - Peroxisomas

• Vesículas similares a lisosomas con enzimas oxidativas, como la catalasa.
• Participa en el metabolismo.
• Desintoxicación celular y degradación de moléculas tóxicas.