Transporte mediado por vesículas Proceso de transporte

Transporte mediado por vesículas
Proceso de transporte que involucra vesículas o vacuolas que se
forman a partir de la membrana celular o se fusionan con ella.
9 Exocitosis: cuando una vesícula alcanza la superficie celular, su membrana
se fusiona con la membrana citoplasmática y expulsa su contenido al exterior.
9 Endocitosis: el material que se incorporará a la célula induce una
invaginación de la membrana, produciéndose una vesícula que encierra a la
sustancia.
™ fagocitosis ("células comiendo")
™ pinocitosis ("células bebiendo")
™ endocitosis mediada por receptor
Todas ellas requieren energía!
™ fagocitosis ("células
comiendo")
™ pinocitosis ("células
bebiendo")
™ endocitosis mediada
por receptor
Todas ellas requieren
energía!
Estudio de los sistemas biológicos en diferentes niveles según el
poder de resolución de los instrumentos utilizados.
Dimensión
Rama
Estructura
Método
> 0,1 mm
Anatomía
Órganos
Ojo y lente
simple
100-10 µm
Histología
Tejidos
Microscopio
óptico
(confocal)
10-0,2 µm
Citología
Células, bacterias, Microscopio
algunos comp. cel. óptico
(mitocondrias)
(confocal)
200-0,4 nm
Morfología
submicroscópicaUltraestructura
Componentes
celulares
Virus
Microscopio
electrónico
Estructura
Posición de los
molecular y
átomos
atómica
1 mm equivale a 1000 µm; 1µm a 1000 nm
Difracción de
rayos X
< 1nm
LA CÉLULA EUCARIOTA ANIMAL
Microscopio electrónico
citoplasma y está altamente organizado.
estructuras dentro del
¾ Membrana
plasmática: barrera
selectivamente
permeable respecto
al medio
circundante.
¾ Citoplasma:
contiene las
enzimas y otros
solutos de la célula.
El citoplasma está atravesado y subdividido por un complejo
sistema de membranas!
Organoides
membranosos:
9 Retículo
endoplásmico
9 Complejo de Golgi
9 Lisosomas y
peroxisomas
9 Mitocondrias
9 Plastidios
(cloroplasto)
9 Vacuolas
El citoplasma está atravesado y subdividido por un complejo
sistema de membranas!
¾ Retículo
endoplásmico:
divide el citoplasma
en compartimientos
y canales. En
algunas partes
cubierto por
Ribosomas:
estructuras
especiales sobre las
cuales los
aminoácidos se
ensamblan en
proteínas.
También se encuentran ribosomas en otras partes del citoplasma!
¾ Retículo endoplásmico
•RER (retículo endoplásmico rugoso): se encarga básicamente de
producir proteínas, o ayudar en su producción, más bien, de
exportación, de membrana o lisosomales.
•REL (retículo endoplásmico liso): participa en la síntesis
lipídica o en el metabolismo de lípidos y en procesos de
desintoxicación.
El citoplasma está atravesado y subdividido por un complejo
sistema de membranas!
¾ Complejo de
Golgi: consiste en
cisternas y vesículas
aplanadas limitados
por membrana.
¾ Complejo de
Golgi: funciona
como un centro de
procesamiento,
empaque y
distribución para las
sustancias que
elabora la célula.
(1) Nucleo. (2)Poro Nuclear. (3)Retículo endoplásmico rugosos(RER). (4)Retículo endoplásmico
liso(SER). (5) Ribosoma en el RER. (6) Proteinas que son trasportadas. (7) Vesicula
trasportadora. (8)Aparato de Golgi(AG). (9) Cisterna del AG. (10) Transmembrana de AG. (11)
Cisterna de AG.(12)Vesicula secretora. (13)Membrana plasmática. (14)Proteina secretada. (15)
Citoplasma. (16) Espacio extracelular.
¾ Complejo de Golgi:
Cada complejo de Golgi recibe vesículas del retículo endoplasmático,
modifica sus membranas y sus contenidos e incorpora los productos
terminados en vesículas de transporte que los llevan a otras partes del
sistema de endomembranas, a la superficie celular y al exterior de la
célula.
Interacción de los ribosomas, el retículo endoplásmico y el complejo
de Golgi y sus vesículas.
Los ribosomas, el retículo endoplásmico y el complejo de Golgi y sus
vesículas cooperan en la síntesis, procesamiento químico,
empaquetamiento y distribución de macromoléculas y nuevo material de
membrana.
Los lisosomas y
peroxisomas son
vesículas en las
cuales diferentes
tipos de moléculas
se degradan a
constituyentes más
simples que
pueden ser
utilizados por la
célula o en el caso
de productos de
desecho,
eliminados
fácilmente.
¾ Lisosomas: son vesículas formadas por el RER y luego
empaquetados por el complejo de Golgi que contienen enzimas
hidrolíticas y proteolíticas que sirven para digerir los materiales
de origen externo o interno que llegan a ellos.
Las enzimas más importantes en el lisosoma:
• Lipasa, que digiere lípidos,
• Glucosilasas, que digiere carbohidratos (azúcares),
• Proteasas, que digiere proteínas,
• Nucleasas, que digiere ácidos nucleicos.
Sólo están presentes en células animales.
¾ Peroxisomas son vesículas que contienen oxidasas y
catalasas. Se forman por gemación a partir del retículo
endoplasmático liso.
La función de los peroxisomas es proteger a la célula de la
acumulación de Peróxido de Oxígeno, un fuerte agente antioxidante.
En las plantas, existen peroxisomas que cumplen funciones
especiales como por ejemplo, los glioxisomas que, durante la
germinación de la semilla, transforman los lípidos almacenados
en azúcares. Otro tipo de peroxisoma, presente en las células
fotosintéticas, participa en el proceso de fotorrespiración.
¾ Mitocondrias son las encargadas de suministrar la mayor parte de
la energía necesaria para la actividad celular, actúan por tanto, como
centrales energéticas de la célula y sintetizan ATP por el ciclo del
ácido cítrico (de Krebs) y la cadena de transportadores electrónicos.
Glucosa
La oxidación de la
glucosa es una fuente
principal de energía
O2
Organismos
Organismos
autótrofos
heterótrofos
H2 O
CO2
Los sistemas vivos son expertos en conversiones energéticas. Su organización les
permite atrapar esta energía libre, de modo que no se disipe al azar, sino que
pueda usarse para hacer el trabajo de la célula.
Aproximadamente el 40% de la energía libre desprendida por
la oxidación de la glucosa se conserva en la conversión de
ADP a ATP.
Todas las reacciones que tienen lugar en los sistemas vivos requieren de energía
Adenosín trifosfato o ATP
Liberan energía
Adenina
Azúcar
7 kilocalorías de energía por mol
Requieren energía
¾ Mitocondrias
Membrana exterior (2)
permeable a iones,
metabolitos y muchos
polipéptidos. Eso es
debido a que contiene
proteínas que forman
poros llamados Porinas.
Membrana interna (1)
presenta pliegues
dirigidos hacia el interior
llamados crestas
mitocondriales (3), que
Matriz
contienen tres tipos de
proteínas:
•Las que trasportan los electrones hasta el oxígeno molecular
•Un complejo enzimático, la ATP-sintetasa que cataliza la síntesis de
ATP (fosforilación oxidativa).
•Proteínas trasportadoras que permiten el paso de iones y moléculas a
través de la membrana interna.
LA CÉLULA EUCARIOTA VEGETAL
ƒ Pared celular
ƒ Plasmodesmos
ƒ Vacuola: contiene
solución de sales y
otras sustancias.
Desempeña un papel
central al mantener la
rigidez de la pared
celular. Pueden
almacenar
temporariamente
nutrientes o productos
de desecho, y
funcionar como un
compartimiento de
degradación de
sustancias.
ƒ Plastidios: leucoplastos, cromoplastos y cloroplastos. Cloroplasto: Es donde se
realiza la fotosíntesis.
ƒ Membrana exterior:
muy permeable
ƒ Espacio
intermembranoso
ƒ Membrana interna: con
proteínas específicas para el
transporte
ƒ Estroma: cavidad interna
(contiene ADN circular,
ribosomas, gránulos de
almidón, lípidos y otros).
ƒ Tilacoides: sacos
delimitados por una
membrana. Contienen
clorofila, carotenoides, los
pigmentos fotosintéticos,
lípidos, proteínas y
enzimas)
ƒ Grana: apilamiento de
tilacoides
Glucosa
La oxidación de la
glucosa es una fuente
principal de energía
O2
Organismos
Organismos
autótrofos
heterótrofos
H2 O
CO2
FOTOSÍNTESIS
Existen dos fases: Fase lumínica:
En la membrana de los tilacoides
se produce la conversión de la
energía lumínica en energía
química (ATP) y se genera poder
reductor (NADH). Fase oscura:
Se produce en el estroma y ahí se
fija el CO2 mediante el Ciclo de
Calvin
Organoides NO
membranosos:
9 Ribosomas
9 Centríolos
Organoides NO membranosos:
9 Ribosomas
La subunidad grande (1) y la pequeña (2) se encajan
Sólo visibles al microscopio
electrónico debido a su
reducido tamaño ( 29 nm en
célula procariota y 32 nm en
eucariota). Están en todas las
membranas vivas (excepto en
el espermatozoide). Su función
es ensamblar proteínas a partir
de la información genética que
le llega del ADN transcrita en
forma de ARN (ácido ribonucleico) mensajero (ARNm).
El ribosoma consta de dos subunidades que se encajan y trabajan juntas para
la traducción del ARNm en proteínas en el proceso de síntesis proteica. Cada
subunidad está formada por una, dos o tres moléculas muy grandes de ARN
(llamado ARN ribosómico) y numerosas proteínas más pequeñas.
¾ Núcleo: contiene el ácido desoxirribonucleico (ADN) celular.
Se divide en tres áreas:
1.
Envoltura nuclear: Consta de
una doble membrana (2
bicapas lipídicas). Está
perforada por poros nucleares.
La membrana exterior presenta
ribosomas adheridos y es la
continuación del retículo
endoplasmático rugoso.
2.
Cromatina: consiste en ADN
asociado a proteínas.
3.
Cariolinfa o nucleoplasma:
se trata del medio interno del
núcleo, semejante al citosol.
Figura del núcleo y el retículo endoplásmico: (1)
Membrana nuclear. (2) Ribosomas. (3) Poros
Nucleares . (4) Nucléolo. (5) Cromatina. (6) Núcleo.
(7) Reticulo endoplásmico. (8) Nucleoplasma.
Funciones
¾ Núcleo:
1. Dirige la actividad celular, ya que contiene el programa
genético, que dirige el desarrollo y funcionamiento de la
célula.
2. Es la sede de la replicación (duplicación del ADN) y la
transcripción (síntesis de ARN), mientras que la
traducción ocurre en el citoplasma. En las células
procariotas todos esos procesos coinciden en el mismo
compartimento celular.
¾ Núcléolo:
En el nucléolo se encuentra la región de los cromosomas (ADN)
que contienen los genes altamente repetidos de ARNr. En el
nucléolo se transcriben estos genes y se acoplan a proteínas
ribosomales para formar las unidades pre-ribosomales que
posteriormente darán lugar a los ribosomas del citoplasma.