RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
-Constituye más de la mitad del sistema de endomembranas y un 10% del volumen total celular.
-El RE forma una red de sacos interconectados que se extiende por todo el citoplasma. La membrana del RE delimita un espacio central o interno, el lumen, que establece comunicación con la envoltura nuclear y los sacos del aparato de Golgi.
-En la cara citosólica, las membranas del RE pueden tener adheridos ribosomas; este hecho permite distinguir dos tipos estructurales y relacionados de RE que poseen funciones distintas:
1) Retículo rugoso (RER):
-Se caracteriza por:
a)lleva adheridos ribosomas en su cara externa.
b)la unión de los ribosomas se realiza mediante dos glucoproteínas transmembranosas, riboforinas I y II, sólo presentes en las membranas del RER.
c)el desarrollo del RER depende de la actividad celular, siendo más extenso en células en las que hay gran cantidad de síntesis proteica.
d)su distribución o localización depende de cada tipo celular.
-Las funciones del RER son:
a)Síntesis y almacenamiento de proteínas:
Prácticamente todas las proteínas celulares se originan en los ribosomas del citosol. Unas proteínas se quedan en el citosol y otras son vertidas al interior del RER donde se almacenan para su transporte a otros lugares de la célula (Golgi, lisosomas), a la superficie celular (receptores) o al exterior (secreciones).
b)Glucosilación:
Muchas proteínas, en el interior del RER, se unen a oligosacáridos para formar glucoproteínas que después sufren múltiples transformaciones en el Golgi.
2) Retículo liso (REL):
-Se caracteriza por:
a)no presenta ribosomas en su cara citosólica.
b)está constituido por una serie de túbulos interconectados que se infiltran y extienden por todo el citoplasma.
c)abunda en células que sintetizan hormonas esteroídicas y en las células musculares (estríadas).
-Las funciones del REL son:
a)Síntesis de los lípidos de la membrana.
b)Síntesis de esteroides, a partir del colesterol.
c)Procesos de detoxificación, a través de los cuales se eliminan sustancias tóxicas muy diversas.
d)Almacenamiento de Ca++, lo que permite al REL intervenir en la contracción muscular, ya que la liberación de calcio posibilita la formación del complejo actina-miosina.
APARATO DE GOLGI (Camilo Golgi, 1898)
-Consta de una serie variable de cisternas membranosas apiladas con formas aplanadas llamadas dictiosomas.
-La posición del Golgi suele ser fija para cada tipo celular, localizándose cerca del centrosoma. Su desarrollo es variable, dependiendo del tipo y de la actividad celular; suele estar muy desarrollado en células con actividad secretora (como son las glandulares).
-El dictiosoma está formado por 3-10 cisternas aplanadas con forma discoidal y presenta dos caras:
a)Cara cis, de formación o proximal: está relacionada y establece comunicación o continuidad con el RE.
b)Cara trans, de maduración o distal: por ella salen las moléculas transportadas por el Golgi hacia destinos diferentes.
-El dictiosoma está rodeado por una zona de exclusión en la que abunda el REL, así como por un gran número de vesículas (golgianas) pequeñas.
Las vesículas pueden ser de dos tipos:
a)Vesículas de transición:
Se sitúan junto a la cara cis y son las encargadas de transportar proteínas y lípidos desde el RE al Golgi.
b)Vesículas secretoras:
Se originan desde el Golgi y se encargan de transportar los productos transformados y empaquetados desde este orgánulo a otros destinos.
-Las funciones del aparato de Golgi son:
1)Transporte de proteínas:
Las cisternas del dictiosoma son diferentes, ya que cada una tiene sus propias enzimas, de modo que modifican a las proteínas procedentes del RER de forma específica, dependiendo de su destino final: los lisosomas, la membrana plasmática, gránulos de almacenamiento, vesículas de secreción externa, etc.
Es decir, las cisternas del dictiosoma permanecen fijas, y son las proteínas las que pasan de un sáculo a otro, mediante vesículas, sufriendo diversas transformaciones.
2)Glucosilación:
Aunque la mayoría de las proteínas son glucosiladas en el RER, es en el Golgi donde, a medida que pasan por las diferentes cisternas, sufren modificaciones en sus oligosacáridos, es decir, completan su glucosilación.
3)Reciclaje de membranas:
Interviene en la reparación de membranas, ya que la fusión de algunas vesículas con éstas permite reponer fragmentos que han podido romperse o alterarse.
4)En las células vegetales:
Interviene en la formación del tabique telofásico en la mitosis, y contribuye a la formación de la pared celular al sintetizar sus componentes.
LISOSOMAS Y PEROXISOMAS
LISOSOMAS (Orgánulos de De Duve, 1955)
-Características:
a)Presentan gran diversidad y polimorfismo.
b)Poseen una membrana especial que no es digerible por las enzimas que albergan.
c)Tienen más de 40 tipos diferentes de enzimas hidrolíticas ácidas. Entre ellas destaca la fosfatasa ácida.
d)Para que las hidrolasas sean activas es necesario que el interior del lisosoma tenga un pH de 3 a 5. Para ello, en la membrana poseen bombas de H+ que los transportan hacia el interior.
e)Se encargan de la digestión (en sus dos vertientes):
-intracelular, de moléculas y macromoléculas.
-extracelular, mediante el vertido de sus enzimas.
f)Son especialmente abundantes en macrófagos y leucocitos (no existen en hematíes de mamíferos).
g)Se originan en el Golgi (aunque las proteínas procedan del RER).
-Función:
Desde el punto de vista fisiológico se distinguen dos tipos básicos de lisosomas:
1)Lisosomas primarios:
No participan en ningún proceso de digestión intracelular.
Pueden verter sus enzimas al medio extracelular lisándolo, destruyendo células lesionadas o muertas (digestión extracelular).
2)Lisosomas secundarios:
Resultan de la fusión de un lisosoma primario con material de naturaleza variable, y están implicados en la digestión intracelular.
Según con el material con el que se fusionan se distinguen tres tipos de lisosomas secundarios:
a)Fagolisosomas ('vacuolas heterofágicas'):
Resultan de la fusión con un fagosoma, el cual puede llevar partículas de gran tamaño, sustancias muy variadas e incluso bacterias o virus.
Provocan la digestión intracelular del fagosoma y, de esta manera, la célula se defiende de agresiones patógenas o sustancias tóxicas.
b)Autofagolisosomas ('vacuolas autofágicas'):
Resultan de la fusión con un autofagosoma, el cual procede de la envoltura del RE o de cualquier orgánulo o resto celular que ha de ser digerido (autodigerido).
Intervienen en la digestión intracelular, obteniendo nutrientes necesarios para la vida de la célula.
Participan también en los procesos de necrosis celular al digerir estructuras propias de la célula.
c)Endolisosomas: ('vacuolas heterofágicas'):
Formados por la fusión con endosomas, es decir, vesículas procedentes de la endocitosis.
Provocan su digestión intracelular para la obtención de nutrientes.
-En todos los casos, en los lisosomas secundarios, a veces, permanece el material no degradado o digerido, originando los cuerpos residuales que, generalmente, son excretados.
PEROXISOMAS
-Se hallan en células eucariotas tanto animales como vegetales, y se caracterizan por:
a)son gránulos ovoides que se localizan junto al retículo endoplásmico.
b)contienen algunas enzimas oxidativas.
-Función: Utilizan el oxígeno molecular, eliminando átomos de hidrógeno de compuestos orgánicos produciendo peróxido de hidrógeno ( H2O2 ). La célula utiliza el H2O2 formado para oxidar sustancias tóxicas (detoxificación).
MITOCONDRIAS
CARACTERES GENERALES
a)Descritas por Altmann (1886), están presentes en todas las células eucariotas. Son indispensables para que la célula pueda llevar a cabo sus múltiples funciones.
b)Capaces de producir la mayor parte del ATP celular y de realizar la mayoría de las oxidaciones celulares.
c)Su forma varía de unas células a otras dependiendo de su actividad funcional.
d)Su número depende también de la actividad celular y puede oscilar entre unas mil y hasta 300.000 (ovocitos, por ejemplo).
e)Están distribuidas por todo el citoplasma, en función de los lugares donde se requiere energía.
f)Se originan por segmentación de otras preexistentes.
ESTRUCTURA Y COMPOSICIÓN QUÍMICA
-Las mitocondrias están constituidas por dos membranas independientes (externa e interna) que delimitan dos compartimentos:
a)cámara externa o espacio intermembranoso, y
b)cámara interna o matriz mitocondrial.
1) Membrana externa:
a)Contiene un 40% de lípidos y un 60% de proteínas.
b)Muchas de las proteínas son enzimáticas (transferasas) y otras son proteínas canal que confieren una gran permeabilidad a los electrolitos, al agua y otras moléculas de pequeño tamaño.
c)Entre otros componentes, posee enzimas que intervienen en el metabolismo lipídico.
d)Entre esta membrana y la interna se halla el especio intermembranoso ( 70 A de espesor).
2) Membra interna:
a)Se encuentra replegada hacia el interior formando las llamadas crestas mitocondriales.
b)Posee sólo un 20% de lípidos, sin colesterol, y, por ello tiene una gran fluidez.
c)Entre el 80% de proteínas se encuentran las enzimas de la cadena respiratoria necesarias para realizar la respiración aerobia.
d)Delimita la cámara interna o matriz mitocondrial.
-Las crestas mitocondriales:
a)Pueden situarse tanto longitudinal como transversalmente respecto del eje principal de la mitocondria.
b)Su morfología es muy variada.
c)Su número depende de la capacidad oxidativa de las células (mayor en células que requieren gran aporte de energía como, por ejemplo, las musculares).
d)Sobre las crestas y hacia la matriz se encuentran las llamadas partículas elementales, que constan de una cabeza esférica o factor F1, un pedúnculo o factor F0 y una base anclada en la membrana. Se trata de complejos ATP-sintetasa cuya función es acoplar la unión entre fosforilación y oxidación.
-La matriz mitocondrial:
a)Posee moléculas dispersas de ADN circular bicatenario.
b)También, ARN y ribosomas (mitorribosomas).
c)Además, numerosas enzimas responsables del ciclo de Krebs y de la beta-oxidación de los ác.grasos.
d)Iones, restos de fosfato inorgánico, etc.
FUNCIONALIDAD
-Cada uno de los elementos o estructuras mencionados (membranas y compartimentos) tiene diferente composicón química, lo cual implica que cada uno posea distintas funciones. Son las siguientes:
1) Oxidación respiratoria:
Su objeto es la obtención de energía (ATP).
Las oxidaciones comprenden distintos procesos:
a)ciclo de Krebs (en la matriz).
b)transporte de electrones a través de la cadena respiratoria (en la membrana interna).
c)fosforilación oxidativa (en las partículas elementales).
d)beta-oxidación de ác.grasos (en la matriz).
2) Concentración de iones en la matriz:
Su naturaleza es muy variada y se pueden encontrar grupos ionizados de proteínas, lípidos, cationes, enzimas, etc.
3) Síntesis de constituyentes mitocondriales:
A través del ADN, ARN y ribosomas, elaboran proteínas propias de las mitocondrias.
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