El Retículo Endoplasmático: Fábrica Biosintética

El Retículo Endoplasmático: Fábrica
Biosintética
• El Retículo Endoplasmático (RE) representa más de la
mitad del totál de membranas en muchas células
• La membrana del RE es contínua con la envoltura
nuclear
• Existen dos regiones distintivas del RE:
– REL, el cuál carece de ribosomas
– RER, con ribosomas unidos a su superficie
LE 6-12
Smooth ER
Rough ER
Nuclear
envelope
ER lumen
Cisternae
Ribosomes
Transport vesicle
Smooth ER
Transitional ER
Rough ER
200 nm
Funciones del Retículo Endoplasmático
Liso
• REL
– Sintesis de lípidos (acilglicéridos, fofsfolípidos,
esteroides)
– Metabolismo de carbohidratos
– Almacenamiento de calcio (ej. cels musculares)
– Detoxificación de venenos (ad. OH, >sol; ej. en
hepatocitos)
Funciones del Retículo Endoplasmático
Rugoso
• El RER
– Posee ribosomas unidos
– Produce proteínas y membranas, las cuáles son
distribuidas por vesículas de transporte
– Síntesis de fosfolípidos
– Es una fábrica de membranas para la célula
– Glicosilación de proteínas
Aparato de Golgi: centro de recepción y
envío
• El Aparato de Golgi consiste en sacos membranosos
aplanados (cisternas)
• Funciones del Aparato de Golgi:
– Modificación de glicoproteínas
– Modificación de fosfolípidos de membrana
– Biosíntesis de algunos polisacáridos de secreción (ej.
pectinas)
– Clasificación y empaquetamiento de materiales en
vesículas de transporte
LE 6-13
Golgi
apparatus
cis face
(“receiving” side of
Golgi apparatus)
Vesicles also
transport certain
proteins back to ER
Vesicles move
from ER to Golgi
Vesicles coalesce to
form new cis Golgi cisternae
0.1 µm
Cisternae
Cisternal
maturation:
Golgi cisternae
move in a cisto-trans
direction
Vesicles form and
leave Golgi, carrying
specific proteins to
other locations or to
the plasma membrane for secretion
Vesicles transport specific
proteins backward to newer
Golgi cisternae
trans face
(“shipping” side of
Golgi apparatus)
TEM of Golgi apparatus
Lisosomas: Compartimentos Digestivos
• Un lisosoma es un saco membranoso que posee
enzimas hidrolíticas
• Las enzimas lisosomales hidrolizan proteínas, lípidos,
polisacáridos, y ácidos nucleicos
• Los lisosomas también poseen enzimas que les
permiten reciclar organelas y macromoléculas
(autofagia)
LE 6-14a
Nucleus
1 µm
Lysosome
Lysosome contains
active hydrolytic
enzymes
Plasma
membrane
Food vacuole
fuses with
lysosome
Hydrolytic
enzymes digest
food particles
Digestive
enzymes
Lysosome
Digestion
Food vacuole
Phagocytosis: lysosome digesting food
LE 6-14b
Lysosome containing
two damaged organelles
1 µm
Mitochondrion
fragment
Peroxisome
fragment
Lysosome fuses with
vesicle containing
damaged organelle
Hydrolytic enzymes
digest organelle
components
Lysosome
Digestion
Vesicle containing
damaged mitochondrion
Autophagy: lysosome breaking down
damaged organelle
Vacuolas:
• Las Vesículas y las Vacuolas (versiones grandes de
vesículas) son sacos membranosos con funciones
variadas dependiendo del tipo celular
• Una célula vegetal o una célula fúngica puede poseer
una o varias Vacuolas
• Las Vacuolas Alimenticias se forman por fagocitosis
• Las Vacuolas Contráctiles, presentes en distintos
protistas de agua dulce, bombean el exceso de agua
fuera de las células
• Las Vacuolas Centrales, presentes en distintas células
vegetales maduras, almacenan compuestos orgánicos,
iones (ej. K, Cl), y agua
LE 6-15
Central vacuole
Cytosol
Tonoplast
Nucleus
Central
vacuole
Cell wall
Chloroplast
5 µm
El Sistema de Endomembranas: una
revisión
• El Sistema de Endomembranas es una
estructura compleja y dinámica esencial en la
organización compartimental de la célula
LE 6-16-1
Nucleus
Rough ER
Smooth ER
Nuclear envelope
LE 6-16-2
Nucleus
Rough ER
Smooth ER
Nuclear envelope
cis Golgi
Transport vesicle
trans Golgi
LE 6-16-3
Nucleus
Rough ER
Smooth ER
Nuclear envelope
cis Golgi
Transport vesicle
Plasma
membrane
trans Golgi
Mitocondrias, cloroplastos y
peroxisomas
• Las Mitocondrias son organelas donde se lleva a cabo
parte de la respiración celular
• Los Cloroplastos, presentes en las plantas y en las
algas, son organelas donde ocurre la fotosíntesis
• Las mitocondrias y los cloroplastos no son parte del
sistema de endomembranas
• Los Peroxisomas son organelas oxidativas
LE 6-17
Mitocondrias: respiración celular
Mitochondrion
Intermembrane space
Outer
membrane
Free
ribosomes
in the
mitochondrial
matrix
Inner
membrane
Cristae
Matrix
Mitochondrial
DNA
100 nm
LE 6-18
Cloroplastos: fotosíntesis
Chloroplast
Ribosomes
Stroma
Chloroplast
DNA
Inner and outer
membranes
Granum
1 µm
Thylakoid
Peroxisomas: Oxidación
• Los Peroxisomas son compartimentos metabólicos
especializadoss, rodeados por una membrana
• Los Peroxisomas poseen enzimas que transfieren H
desde distintos sustratos al O2, produciendo H2O2 como
subproducto
• El H2O2 formado es convertido a H2O en los
Peroxisomas
- Las reacciones de oxidación en los peroxisomas
tienen distintas funciones:
- Ruptura de ácidos grasos en moléculas menores (βoxidación): formación de Acetil-CoA
- Oxidación de etanol en hepatocitos
- Glioxisomas (tipo especiál de peroxisomas):
conversión de ácidos grasos a azúcar en tejidos de
almacenamiento de semillas, durante la germinación
LE 6-19
Chloroplast
Peroxisome
Mitochondrion
1 µm
El citoesqueleto es una red de fibras que organiza estructuras y
funciones en la célula
• El citoesqueleto es una red de fibras que se extiende a
través del citoplasma
• Organiza estructuras y actividades en la célula,
anclando distintas organelas
• Está compuesto por tres tipos de estructuras
moleculares:
– Microtúbulos
– Microfilamentos
– Filamentos intermedios
LE 6-20
Microtubule
Microfilaments
0.25 µm
Funciones del citoesqueleto: soporte, movilidad, transporte de
vesículas
• El citoesqueleto posee una función de soporte
estructural, sosteniendo a las organelas y ayudando a
mantener la forma celular
• El citoesqueleto interacciona con proteínas motoras
(ej. miosina, dineina, kinesina) para producir
movimiento
• Dentro de la célula, las vesículas pueden viajan a través
de “monorrieles” formados por el citoesqueleto
LE 6-21a
Vesicle
ATP
Receptor for
motor protein
Motor protein
(ATP powered)
Microtubule
of cytoskeleton
LE 6-21b
Microtubule
Vesicles
0.25 µm
Componentes del Citoesqueleto
• Los Microtúbulos son los más gruesos se los tres
componentes del citoesqueleto
• Los Microfilamentos, o Filamentos de Actina, son los
componentes más delgados
• Los Filamentos Intermedios son fibras con diámetros
de un rango intermedio (ej. queratina, lamina)
Microtúbulos
• Los Microtúbulos son cilindros huecos de aprox. de 25
nm de diámetro y de aprox. 200 nm a 25 μm de largo
• Funciones de los microtúbulos:
– Dan forma a las células
– Guian el movimiento de organelas
– Ayudan a separar los cromosomas durante la
división celular
Centrosomas y Centríolos
• En muchas células, los microtúbulos crecen a partir de
un centrosoma cercano al núcleo
• El centrosoma es un “centro organizador de
microtúbulos”
• En células animales, el centrosoma posee un par de
centríolos, cada uno con 9 tripletes de microtúbulos
organizados en un anillo