Organulos Endomembranosos

Dominio funcional I: Sistema de endomembranas Tema 3. Dominio funcional I: Sistema de endomembranas. Orgánulos endomembranosos La célula eucariota tiene cuatro domininios funcionales T2 T4 T6 T3 T5 El núcleo y e...

Dominio funcional I: Sistema de endomembranas Tema 3. Dominio funcional I: Sistema de endomembranas. Orgánulos endomembranosos La célula eucariota tiene cuatro domininios funcionales T2 T4 T6 T3 T5 El núcleo y el sistema de endomembranas Las endomembranas pueden estar conectados por vesículas! 3 El sistema de endomembranas de los eucariotas Surge de la necesidad de aumentar la superficie de membrana sin aumentar el tamaño Invaginación de la membrana plasmática: sistema de endomembranas  Retículo endoplasmático Interacciones moleculares  Aparato de Golgi Intercambio a través de la  Diversos tipos de vesículas membrana (lisosomas, peroxisomas, vacuolas…)  El origen de las células eucariotas FMCA First mitochondrial common ancestor FECA First Eukaryotic Common Ancestor LECA Last Eukaryotic Common Ancestor 1.800 - 2700 millones de años  El origen de las células eucariotas FECA? FECA FMCA LECA https://www.nature.com/articles/s41586-024-07677-6  El retículo endoplásmico inicia el procesamiento de proteínas de secreción y tiene funciones metabólicas 7 El retículo endoplásmático es: Un sistema cerrado,  Cisternas membranosas intercomunicadas por túbulos  Lumen o luz: interior de las cisternas que comunica con la envoltura nuclear, fabrica proteínas de secreción y lípidos y metaboliza moléculas tóxicas Figure 177 from Chapter 5 (Endoplasmic Reticulum) of 'The Cell, 2nd Ed.' by Don W. Fawcett M.D. This electron micrograph shows the supranuclear region of an odontoblast from a rat incisor, as this cell is actively secreting dentin matrix. 8 http://cellimagelibrary.org/images/10777 El retículo endoplasmático rugoso sintetiza y procesa proteínas de secreción Tiene asociados ribosomas This is an electron microscope image showing part of the rough endoplasmic reticulum in a plant root cell from maize. The dark spots are ribosomes. (courtesy of Chris Hawes, The Research School of Biology & Molecular Sciences, Oxford Brookes University, Oxford, UK) 9 El retículo endoplasmático rugoso sintetiza y procesa proteínas de secreción Se encarga de la síntesis de proteínas de secreción Glicosilación de proteínas de secreción y lípidos DESTINO de las proteínas de secreción  ER  Golgi  Lisosomas o vacuolas  Membrana plasmática  Espacio extracelular  El retículo endoplasmático liso tiene importantes funciones metabólicas Continuación del RER Tubular sin ribosomas Abundante en células con alta tasa metabólica:  Hepatocitos  Adrenales  Musculares  Placenta mamíferos  Epitelio intestinal  Adipocitos Figure 180 from Chapter 5 (Endoplasmic Reticulum) of 'The Cell, 2nd Ed.' by Don W. Fawcett M.D. Electron micrograph of a rat intestinal epithelium cell during absorption of a fatty meal. Droplets of lipid accumulate in the lumen of the smooth endoplasmic reticulum (arrows).  El retículo endoplasmático liso tiene importantes funciones metabólicas Síntesis y almacén de lípidos Síntesis de fosfolípidos y de colesterol Almacenamiento de lípidos Síntesis de hormonas esteroideas y ácidos biliares Metabolismo de xenobióticos Degradación de barbitúricos y alcohol en el hígado Hidrólisis del glucógeno Movilización de glucosa hacia la sangre desde reservas hepáticas Almacenamiento de Ca2+ en el retículo sarcoplásmico El REL tiene transportadores de calcio que bombean iones hacia el lumen. La liberación regulada al citosol controla la contracción muscular Figures 193 (upper) and 194 (lower) from Chapter 5 Ensamblaje de lipoproteínas (Endoplasmic Reticulum) of 'The Cell, 2nd Ed.' by Don W. Fawcett M.D. In this fast-acting muscle of the toadfish swim bladder, multiple layers of sarcotubules converge onto the terminal cisternae.  El ensamblaje de lipoproteínas (animales) ocurre en el REL Una lipoproteína está formada por Un núcleo central neutral de triglicéridos y ésteres de colesterol Monocapa externa de fosfolípidos, colesterol no esterificado y apolipoproteínas La función principal de las lipoproteínas plasmáticas es transportar lípidos hidrófobos e insolubles en agua en en el flujo sanguíneo. KARP G, Biología Celular y Molecular, 5ª ed, Editorial McGraw Hill, 2009. El REL se encarga de la detoxificación de xenobióticos, especialmente en el hígado Sustancias ajenas al metabolismo de la especie Venenos y toxinas Fármacos y otras sustancias tóxicas Fase I: solubilización Reducción  Citocromos P450 Oxidación  Compuesto menos dañino Hidrólisis Fase II: conjugación  Excreción  Inmovilización 14 El aparato de Golgi tiene tres dominios de diferente composición enzimática Región cis, proximal o de formación  Recepción vesículas de transición Región medial  Transformación Región Trans, distal o de maduración  Generación de las vesículas de secreción  Generación de lisosomas El aparato de Golgi está formado por cisternas aplanadas que se apilan formando dictiosomas  Algunas cisternas localizadas en dictiosomas próximos están conectadas lateralmente  El número (normalmente de 3 a 8) y el tamaño de las cisternas en cada dictiosoma es variable y depende del tipo celular Imagen tomada con un microscopio electrónico de transmisión de un complejo de Golgi con varios dictiosomas (flechas rojas). Contenido bajo licencia Creative-Commons: by-nc-sa  El transporte en el aparato de Golgi se realiza a través de vesículas Vesículas Tráfico anterógrado: exocitosis Tráfico retrógrado: endocitosis La posición e integridad del aparato de Golgi depende de la organización de los microtúbulos. En las células de las plantas, que no tienen centrosoma, hay numerosas estructuras similares a dictiosomas poco desarrolladas, o incluso cisternas individuales dispersas por el citoplasma. En las células de plantas, el transporte vesicular depende de microfilamentos de actina, y no microtúbulos. El aparato de Golgi dirige el procesamiento final, la clasificación y la secreción de biomoléculas KARP G, Biología Celular y Molecular, 5ª ed, Editorial McGraw Hill, 2009. 18 Funciones Procesamiento de proteínas: glicosilación y proteólisis Tráfico anterógrado: exocitosis  Secreción de proteínas glicosiladas  Secreción de lipoproteínas  Crecimiento de la membrana plasmática  Secreción de componentes de la pared celular vegetal Biogénesis de lisosomas Tráfico retrógrado: reciclaje de moléculas de la membrana hacia lisosomas, vacuolas, otras cisternas del Golgi o el RE: endocitosis 19 Los lisosomas son orgánulos para la digestión de macromoléculas ALBERTS B et al, Molecular Biology of the Cell, 6ª ed, Editorial Garland Science, 2015. 20 Ultraestructura y características Bolsas de enzimas hidrolíticas  Diámetro variable  Forma heterogénea Membrana  Especialmente protegida por glicosilación  Transportadores  Bomba de protones  pH 5 ALBERTS B et al, Molecular Biology of the Cell, 6ª ed, Editorial Garland Science, 2015. 21 Función: Digestión celular Hidrolasas ácidas (usan una molécula de agua para romper un enlace covalente)  Proteasas  Nucleasas: DNAsa, RNAsa  Glucosidasas y lisozima (peptidoglucano)  Lipasas y fosfolipasas  Fosfatasas (fosfatasa ácida) Metales pesados frecuentes  Las vacuolas son orgánulos de almacenamiento, regulación del volumen celular y degradación Plantas Protistas Hongos 23  Vacuola Biogénesis  A partir del Golgi  Agregación de pequeñas vacuolas  Células maduras: 1 gran © Board of Regents of the University of Wisconsin System vacuola https://digital.library.wisc.edu/1711.dl/BTEFZSCV2C2R685 Morfología  30-90% volumen celular  pH 3-6 © Board of Regents of the University of Wisconsin System https://digital.library.wisc.edu/1711.dl/BHAMMODOTHZUF8O  Vacuola Plant Cell, Volume 34, Issue 1, January 2022, Pages 10–52, https://doi.org/10.1093/plcell/koab247 The content of this slide may be subject to copyright: please see the slide notes for details.  Los peroxisomas son orgánulos de detoxificación Pequeñas vesículas redondas Nucleoide frecuente con cristales de la enzima catalasa Función de los peroxisomas  Oxidación de ácidos grasos de cadena larga para romperlos  Síntesis de precursores de colesterol  Transporte de colesterol  En semillas emergentes, transformación de grasas a glúcidos 27  Presentación elaborada por Julia Quintana González a partir de presentaciones de cursos previos Las imágenes y parte del texto empleados en esta presentación han sido obtenidas de a excepción de aquellas indicadas de otra manera