Morfología celular

Orgánulos eucariotasSistema de endomembranas

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Células que lo poseen

Todas las células eucariotas Las células procariotas generalmente carecen de membranas internas y cuando las tienen son diferentes al sistema de endomembranas eucariota

Composición

Una serie de orgánulos de desarrollo variable según el tipo celular Todos poseen una membrana con estructura típica (Mitocondrias y plastos tienen varias membranas) Suponen normalmente la mitad del volumen celular y más del 90% de la superficie membranal de una célula eucariota

Órganulos que forman el sistema de endomembranas

..... Orgánulo Valores habituales para células de mamíferos % de la membrana total % del volumen celular número   Retículo endoplasmático liso 10 3 1 Retículo endoplasmático rugoso 40 9 1 Aparato de golgi 10 3 Vesículas de secreción 1 1 Lisosomas 1 1 300 Endosomas 1 1 200 Vacuolas - - Membrana nuclear 1 6 1   Peroxisomas 1 1 400   Mitocondrias Externa 5 Interna 20 22 1500   Plástidos : Cloroplastos y otros - - - Membrana plasmática 5 - 1 Citoplasma - 54 1 Algunos de estos orgánulos están relacionados por transporte de vesículas entre ellos pudiendo mantener el contenido aislado: Membrana plasmática -> Endosoma REP -> Golgi Golgi -> Vesículas de secreción Golgi -> Lisosomas Vesículas de secreción -> Membrana Vesículas de secreción -> Vacuola Lisosoma -> Endosoma Lisosoma -> Membrana La membrana nuclear es en este esquema como REP En otros el transporte es a través de proteínas de membrana

Función

Aumento de superficie celular Célula eucariota muy grande en comparación con la procariota. Relación superficie/volumen insuficiente para realizar la membrana plasmática muchas de las funciones necesarias en suficiente cuantía. - Síntesis de proteínas de membrana y excreción - Síntesis de lípidos Transporte de sustancias aisladas Determinadas sustancias han de estar aisladas del citoplasma (mensajeros, toxinas) Otras han de ser transportadas en concentraciones suficientes a determinados lugares (sustancias de excreción, digestivas,...) Reparto de sustancias Determinadas sustancias han de dirigirse a lugares diferwentes de la célula. Pueden incluirse en una membrana y transportarse a destinos diferentes Metabolismo de ciertas sustancias Proteínas de membrana y excreción Fosfolipidos de membrana Esteroides Glucolípidos y glucoproteínas Acumulación de sustancias Agua. Sales. Mensajeros. Toxinas. Reservas: Polisacáridos, lípidos Rutas metabólicas específicas Respiración - Mitocondria Fotosíntesis - Cloroplasto

Diferenciaciones

Muy variables en diversos tipos celulares - Células secretoras de proteínas: Abundantes REPg Golgi Vesículas - Células secretoras de lípidos: Abundantes REPa Golgi Vesículas - Células de alto consumo energético: Abundantes mitocondrias - Células fotosintéticas: Con cloroplastos y vacuolas grandes - Grandes micelios de hongos: Varios núucleos sin tabicar

Biogénesis

Los componentes de la mayoría de las membranas eucariotas se sintetizane en el Retículo Endoplasmático Fosfoípidos en REPa Luego son transportados a los diferentes orgánulos Mediantes vesículas a: membrana plasmática, golgi, vesículas de secreción, lisosoma, vacuolas Mediante proteínas transportadoras de lípidos a mitocondrias, cloroplastos y peroxisomas Proteínas en REPg Luego son transportados a los diferentes orgánulos Mediantes vesículas a: membrana plasmática, golgi, vesículas de secreción, lisosoma, vacuolas Algunas proteínas de Mitocondrias y Plastos son sintetizadas en el interior de estos orgánulos con genoma propio. El resto de proteínas de Mitocondris, Plastos y Peroxisomas se forman en el citoplasma con una señal para ser incluidos en las membranas o el interior de los orgánulos. Retículo endoplasmático - ER (endoplasmatic reticulum) Células que lo poseen Todas las eucariotas Importancia muy variable Especial desarrollo en células secretoras Todas las células eucariotas tienen algo de Retículo Endoplasmático Composición Membrana . - Enzimas específicos de membrana: Síntesis de lípidos - Proteínas de unión a ribosomas y poros de entrada de proteínas de excreción REPg - Proteínas de membrana variados Contenido interno: Lumen - Agua, sales - Sustancias químicas aisladas del citoplasma : Proteínas, Glucoproteínas, Lípidos, Glucolípidos Estructura Sistema de endomembranas. Muy importante; más de la mitad del total de la membrana celular suele pertenecer al Retículo. Parece estar constituído por una serie de sáculos y túbulos interconectados que delimitan una cavidad única que contiene aproximadamente un 10% del volumen celular. Las separación entre membranas es de unos 50 nm y las dimensines de los sáculos y túbulos unos 200 nm de longitud. La estructura es variable a lo largo del tiempo las conexiones de sáculos y túbulos varían y emiten vesículas a ortros orgánulos del sistema de endomembranas. Las membranas son asimétricas con composición diferente entre las láminas interna y externa El contenido del retículo se denomina Lumen y se encuentra aislado del citoplasma. Puede entrar en contacto con otras membranas: Plasmática. Golgi. Vacuolas . Otros orgánulos Las conexiones más frecuentes van de REPa -> REPg -> Golgi Funciones Biosíntesis de proteínas de membrana Todas las celulas eucariotas fabrican sus proteínas de mambrana en el Retículo Endoplasmático Granular Proteínas transportadoras, receptoras, enzimas de membrana, reconocimiento... Los ribosomas empiezan a sintetizar un péptido a partir de un ARNm, si el péptido tiene una determinada secuencia es captado por proteínas de membrana del retículo y el resto de la síntesis se realiza en la lámina externa de la membrana del retículo introduciéndose la proteína sintetizada en la membrana. Al ser iniciado otro péptido antes de habrese sintetizado definitivamente en primero, varios ribosomas se encuentran unidos al mismo ARNm y adheridoa a la membrana dekl retículo fabricando la misma proteína Biosíntesis de proteínas de excreción Las proteínas que las células eucariotas vierten al exterior se sintetizan en el Retículo Endoplasmático Granular: Hormonas. Enzimas digestivos . Proteínas de defensa como anticuerpos, toxinas proteínicas ... El proceso es el mismo que en el de las proteínas de membrana pero la proteína se libera en el lumen. Glicosilación inicial de proteínas La mayor parte de las proteínas de membrana y excreción eucariotas llevan restos de glúcidos. La primera etapa se realiza en el Retículo Endoplasmático GranularSe produce la adición de un oligosacárido de 14 restos de azucar que se ha sintetizado previamente en la membrana externa del retículo y traslocado a la membrana interna. La unión la realiza un enzima específico que une este oligosacárido a una determinada Asn del péptido o proteína. Unión de proteínas a glucolípidos En el Retículo Endoplasmático Granular determinadas enzimas ligan copvalentemente algunas proteínas sintetizadas a glucolipidos Biosíntesis de Lípidos En el Retículo Endoplasmático Agranular probablemente también en el granular se encuentran enzimas que sintetizan: Fosfolípidos de las membranas celulares . Se forman en la cara citosólica de la membrana y luego son traslocados. Acilglicéridos Colesterol Otros esteroides Aislamiento de sustancias Pueden almacenarse sustancias que no deben encontrarse en el citoplasma - Toxinas - Iones. - Mensajeros intra y extracelulares Retículo Endoplasmático Agranular Transporte de sustancias aisladas Transporte de productos de excreción Detoxificación de sustancias liposolubles En las membranas del Retículo Endoplasmático Agranular se encuentran enzimas que degradan tóxicos liposolubles a moléculas solubles para que puedan ser eliminados por la célula. (Células hepáticas en vertebrados) Formación de la membrana nuclear El Retículo Endoplasmático Granular constutuye el núcleo celular Diferenciaciones Retículo endoplasmático granular o rugoso. REPg - Presenta al microscopio electrónico un aspecto puntuado o rugoso - Tiene afinidad por los ribosomas que comienzan a sintetizar proteínas de membrana o excreción. - Los ribosomas se unen reversiblemente a la cara externa. - Suelen formar sáculos - Es siempre abundante en las células Retículo agranular o liso . REPa - Presenta al microscopio electrónico un aspecto de vesículas alargadas sin puntos - Suele formar túbulos - Solo es importante en células especializadas Las células secretoras de lípidos presentan mucho REPa - Células secretoras de hormonas esteroides - Células secretoras de lípidos al exterior : Grasas para la piel . Mamarias . Cera - Células que vierten lípidos al circulatorio HDL, LDL (Hepatocitos de mamíferos) Las células secretoras de proteínas presentan mucho PEPg - Células secretoras de enzimas digestivos, estómago, páncreas, - Célulars secretoras de anticuerpos ; células plasmáticas - Células secretoras de hormonas peptídicas - Células secretoras de proteínas estructurales intercelulares : Fibroblastos . Condriocitos Las células musculares estriadas presentan un REPa especial llamado retículo sarcoplásmico que almacena principalmente iones de Ca++ que intervienen en la contracción muscular.  Biogénesis El Retículo es el orgánulo celular generador de membranas. Habitualmente se genera a si mismo - Los lípidos de membrana se generan en el REPa - Las proteínas de membrana se generan en el REPg Oros orgánulos pueden diferencirse en rétículo . - Invaginaciones de la membrana plasmática - Membrana nuclear - Vesículas y vacuolas REPg REPg y Mitocondria