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Curso: Biología avanzada (AP Biology) > Unidad 2
Lección 8: La compartimentación celular y sus orígenes- Células procariontes y eucariontes
- Introducción a las células eucariontes
- Sistema endomembranoso
- El sistema endomembranoso
- La teoría endosimbiótica
- Las mitocondrias y los cloroplastos
- Repaso de procariontes y eucariontes
- Compartimentación celular
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El sistema endomembranoso
Google ClassroomEl retículo endoplásmico (RE), el aparato de Golgi, los lisosomas y las vacuolas. El intercambio de vesículas entre compartimientos.
Introducción
Imagina que eres una célula pancreática. Tu trabajo es secretar enzimas digestivas, las cuales viajan al intestino delgado y ayudan a obtener los nutrientes de los alimentos. Para llevar a cabo tu trabajo, tienes que enviar esas enzimas desde su lugar de síntesis, dentro de la célula, hasta el sitio donde ejercerá su acción, fuera de la célula.
¿Cómo harás que esto suceda? Tras un momento de pánico en el que consideras llamar al servicio postal, te relajas y recuerdas: ¡tengo un sistema endomembranoso!
¿Qué es el sistema endomembranoso?
El sistema endomembranoso (endo = "dentro") es un grupo de membranas y organelos en las células eucariontes que trabajan en conjunto para modificar, empacar y transportar lípidos y proteínas. Incluye una variedad de organelos, tales como la envoltura nuclear y los lisosomas, que probablemente ya conozcas, y el retículo endoplásmico y aparato de Golgi, que veremos más adelante.
Aunque técnicamente no está dentro de la célula, la membrana plasmática también es parte del sistema endomembranoso. Como veremos, la membrana plasmática interactúa con los demás organelos endomembranosos y es el lugar donde se exportan las proteínas de secreción (como las enzimas pancreáticas de la introducción). Nota importante: el sistema endomembranoso no incluye las mitocondrias, cloroplastos o peroxisomas.
Echemos un vistazo a las diferentes partes del sistema endomembranoso y cómo funcionan en el transporte de proteínas y lípidos.
El retículo endoplásmico
El retículo endoplásmico (RE) desempeña un papel clave en la modificación de proteínas y la síntesis de lípidos. Consta de una red de túbulos membranosos y sacos aplanados. Los discos y los túbulos del RE son huecos y el espacio en su interior se llama lumen.
RE rugoso
El retículo endoplásmico rugoso (RE rugoso) obtiene su nombre de los ribosomas adheridos a su superficie citoplasmática. A medida que los ribosomas sintetizan proteínas, las cadenas proteicas recién formadas entran al lumen. Algunas de ellas ingresan completamente al RE y flotan en el interior, mientras que otras se anclan a la membrana.
Dentro del RE, las proteínas se pliegan y sufren modificaciones, tales como la adición de cadenas laterales de carbohidrato. Estas proteínas modificadas se incorporarán a las membranas de la célula, ya sea del RE o de otros organelos, o serán secretadas por la célula.
Si las proteínas modificadas no están destinadas a permanecer en el RE, serán empaquetadas en vesículas, o pequeñas esferas membranosas que se usan para transporte, y luego enviadas al aparato de Golgi. El RE rugoso también fabrica fosfolípidos para otras membranas celulares, que se transportan cuando se forma la vesícula.
Dado que el RE rugoso ayuda a modificar las proteínas que secretará una célula, las células que secretan grandes cantidades de enzimas u otras proteínas, como las células hepáticas, tienen mucho RE rugoso.
RE liso
El retículo endoplásmico liso (RE liso) es una continuación del RE rugoso, pero tiene pocos o ningún ribosoma sobre su superficie citoplasmática. Las funciones del RE liso incluyen:
- La síntesis de carbohidratos, lípidos y hormonas esteroideas
- La desintoxicación de medicamentos y venenos
- El almacenamiento de iones calcio
En las células musculares, un tipo especial de RE liso llamado retículo sarcoplásmico se encarga de almacenar los iones calcio que se requieren para desencadenar la contracción coordinada de las fibras musculares.
También hay pequeñas secciones de RE "liso" dentro del RE rugoso. Estas zonas sirven como sitios de salida para las vesículas que se desprenden del RE rugoso y se llaman RE de transición
El aparato de Golgi
Cuando las vesículas se desprenden del RE, ¿a dónde van? Antes de llegar a su destino final, es necesario clasificar, empacar y etiquetar los lípidos y proteínas en las vesículas de transporte para que lleguen al lugar correcto. Estas actividades suceden en el aparato de Golgi (cuerpo de Golgi), un organelo formado de discos membranosos aplanados.
El lado receptor del aparato de Golgi se llama la cara cis, y el lado opuesto se llama la cara trans. Las vesículas de transporte que provienen del RE, viajan a la cara cis, se fusionan con ella y vacían su contenido en el lumen del aparato de Golgi.
A medida que las proteínas y lípidos viajan a través del Golgi, pueden sufrir modificaciones adicionales. Se pueden agregar o eliminar cadenas cortas de azúcares o agregar grupos fosfato a manera de etiqueta. En el diagrama se muestra el procesamiento de carbohidratos como la adición o pérdida de ramificaciones en el grupo carbohidrato de color púrpura unido a la proteína.
Finalmente, las proteínas modificadas se clasifican (de acuerdo con marcadores como secuencias de aminoácidos y etiquetas químicas), y se empacan en vesículas que brotan del lado trans del aparato de Golgi. Algunas de estas vesículas entregan su contenido a otras partes de la célula donde este será utilizado, como sería un lisosoma o una vacuola. Otras se fusionan con la membrana plasmática y entregan las proteínas unidas a la membrana que ahí realizan su función o liberan las proteínas de secreción fuera de la célula.
Las células que secretan proteínas -como las células de las glándulas salivales que secretan enzimas digestivas, o las células del sistema inmunológico que secretan anticuerpos- tienen muchos aparatos de Golgi. En las plantas, el aparato de Golgi además fabrica polisacáridos (carbohidratos de cadena larga), algunos de los cuales se incorporan a la pared celular.
Lisosomas
El lisosoma es un organelo que contiene enzimas digestivas y funciona como la instalación de reciclaje de los organelos de una célula animal. Rompe las estructuras viejas e innecesarias para que sus moléculas se puedan reutilizar. Los lisosomas son parte del sistema endomembranoso, y algunas vesículas que abandonan el Golgi están destinadas al lisosoma.
Los lisosomas también pueden digerir partículas extrañas que ingresan a la célula desde el exterior. Como ejemplo, consideremos un tipo de glóbulo blanco llamado macrófago, que es parte del sistema inmunológico humano. En un proceso conocido como fagocitosis, una sección de la membrana plasmática del macrófago se invagina, se pliega hacia adentro, para engullir un patógeno, como se muestra a continuación.
La sección invaginada, con el patógeno adentro, se desprende de la membrana plasmática para formar una estructura llamada fagosoma. El fagosoma luego se fusiona con un lisosoma, y forma un compartimento combinado en el que las enzimas digestivas destruyen al patógeno.
Vacuolas
Las células de las plantas son únicas porque tienen un organelo tipo lisosoma llamado vacuola. La gran vacuola central almacena agua y desperdicios, aisla materiales peligrosos, y contiene enzimas que pueden descomponer macromoléculas y componentes celulares, como las de un lisosoma
Lisosomas contra peroxisomas
Un punto que puede llegar a ser confuso es la diferencia entre los lisosomas y los peroxisomas. Ambos organelos están involucrados en la descomposición de moléculas y la neutralización de los daños a la célula. Además, ambos se ven como pequeños glóbulos en los diagramas.
Sin embargo, el peroxisoma es un organelo diferente con sus propias características y papel en la célula. Contiene enzimas implicadas en las reacciones de oxidación, que producen peróxido de hidrógeno (
Es importante notar que los peroxisomas, a diferencia de los lisosomas, no son parte del sistema endomembranoso. Esto significa que no reciben vesículas del aparato de Golgi. Puedes conocer más sobre cómo se envían proteínas a los peroxisomas en el artículo sobre la señalización de proteínas.
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muy buena información 😉(12 votos)
Hola, me pueden ayudar con una pregunta? :/
Cual es la interacción entre ribosomas, RER, REL, aparato de Golgi y vesículas de secreción en la síntesis y en el envio del nuevo material de membrana y exportación de proteínas por la célula? Se los agradecería!(5 votos)
¿Por qué las mitocondrias y los cloroplastos no pertenecen al sistema de endomembranas pero el núcleo sí?(3 votos)- excelente pero que es RE mas especifico?(1 voto)
todavia no entiendo que es RE?(0 votos)