Unidad 6: Sistema de Endomembranas

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Unidad 6: Sistema de Endomembranas
Utilizando microscopio óptico y técnicas de tinción, se observó, a fines del siglo XIX, la
presencia de una red extensa de membranas en el citoplasma. A mediados del siglo XX, con
el uso del microscopio electrónico y de investigaciones bioquímicas, se evidenció que las
células eucariontes se subdividen en diversos compartimientos. Cada uno de éstos contiene
proteínas propias y está especializado en funciones específicas.
Algunos compartimientos, como los peroxisomas y las mitocondrias, funcionan de manera
independiente.
En cambio, el retículo endoplasmático, el complejo de Golgi, los lisosomas, y las vesículas
de transporte forman, en conjunto, el sistema de endomembranas. Sus componentes
individuales funcionan como parte de una unidad coordinada, que actúa en la elaboración de
moléculas de la membrana, enzimas de los lisosomas y en la producción de proteínas que
se utilizarán fuera de la célula, es decir, proteínas de secreción.
El Sistema de Endomembranas o Sistema Vacuolar Citoplasmático (SVC) está formado por la
envoltura nuclear, el retículo endoplasmático (REL y REG o RER), el complejo de Golgi, los
lisosomas, las vesículas de transporte y los endosomas.
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Relación entre la envoltura nuclear y el retículo endoplásmico.
El sistema de endomembranas se habría originado a partir del repliegue de la membrana
plasmática de células procariontes primitivas:
La formación del núcleo y retículo endolpásmico de eucariontes pudo tener origen en
el mesosoma de células procariontes primitivas.
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Nucleolo
sintetiza
ARNr
forma
RIBOSOMAS
LIBRES
Adheridos al REG
sintetizan
sintetizan
Proteínas de uso
intra citoplasmático
Proteínas de
secreción, de
membrana y de los
lisosomas
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Mecanismo de Descarga Vectorial:
Secuencia de procesos del mecanismo de elaboración de una proteína en el R.E.G.
Las proteínas sintetizadas en ribosomas adheridos al REG se pliegan (adquieren su
estructura secundaria, etc.) en el interior del retículo, que se denomina Luz o Lumen del
REG. Además, en el lumen comienza el agregado de glúcidos a la proteína o glicosilación,
que se completará en el complejo de Golgi.
La proteína glicosilada sale del REG en una vesícula de transporte que se dirige al Golgi,
donde se completará el proceso de glicosilación y se direccionará el producto hacia la
membrana, el exterior de la célula o el interior de los lisosomas.
Relación entre REG y Golgi
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Unidad 6: Sistema de Endomembranas
El Complejo de Golgi está compuesto por varias cisternas apiladas en forma bastante
regular. Cada una posee dos caras: una convexa, la cis o de formación (en general
orientada hacia los retículos) y otra cóncava, la trans o de maduración (generalmente
orientada hacia la membrana plasmática). El Golgi es el principal distribuidor de
macromoléculas en la célula.
Las vesículas de transporte con las proteínas elaboradas en el REG ingresan al
Gplgi por la cara Cis. Las proteínas son transportadas de una cisterna a otra y, en
cada una de ellas, se le realizan modificaciones químicas (glocosilación) hasta que
llegan a la cara Trans y salen en otras vesículas de transporte.
Las proteínas pasan de una cisterna a otra del Golgi por el mecanismo de brotación o
gemación:
Transporte entre cisternas por Gemación.
Las proteínas procesadas en el Golgi salen por la cara Trans y van hacia la membrana
plasmática para su exportación, para formar parte de la membrana (proteínas de
membrana).
El Golgi puede también elaborar lisosomas, en cuyo caso las proteínas
contenidas en ellos son enzimas hidrolíticas (digestoras). El interior de los lisosomas tiene
un pH áciido que facilita la digestión celular.
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Esquema de un lisosoma
Los lisosomas que salen del Golgi, con enzimas hidrolíticas en su interior, se denominan
lisosomas Primarios.
Cuando se fusionan con partículas endocitadas en endosomas, se
transforman en lisosomas Secundarios.
Lisosomas Primario y
Secundario.
Digestión intracelular
Fagocitosis
fagosoma
lisosoma secundario
exocitosis de desechos
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Peroxisomas
Son organelas presentes en todas las células eucariontes. Contienen enzimas oxidativas
(oxidan por ejemplo ácido úrico, oxalacetatos, ácidos grasos, purinas, aminoácidos, etc.). A
diferencia de lo que ocurre en las mitocondrias, en estas oxidaciones no se genera ATP.
Como resultado las oxidaciones del peroxisoma se produce H2O2 (peróxido de hidrógeno),
que es una molécula altamente tóxica. Pero los peroxisomas poseen una enzima que
neutraliza al H2O2 por medio de la siguiente reacción:
2 H2O2
2 H2O + O2
Glioxisomas
Son organelas exclusivas de las células eucariontes vegetales y se relacionan con el
metabolismo de los triglicéridos. Poseen enzimas que se utilizan para transformar los lípidos
contenidos en las semillas en hidratos de carbono por la vía del glioxilato.