Organelos
• organelos rodeados de membrana presente sólo en los animales
• función de digestión intracelular
(degradan material captado por la célula y componentes obsoletos de la propia
célula)
• son polimorfos y de tamaño variable, entre 20 nm y 1 µm
• poseen un pH bajo (4,5-5)
• la membrana tiene proteínas protectoras llamadas Igp-A e Igp-B
• desempeñan una función muy importante en los organismos unicelulares, ya que constituyen el estómago del organismo • en los animales, los lisosomas tienen una
función fundamental en las células fagocitarias.
• contienen casi 50 enzimas hidrolíticas que degradan cualquier polímero orgánico (carbohidratos, acidos nucleicos, lípidos y proteínas)
• todas as las enzimas lisosómicas son hidrolasas ácidas
• son activas al pH ácido (4,5- 5) del interior de los lisosomas pero no al pH neutro del resto del citoplasma
• ello proporciona una doble protección para el citosol, si se rompiera la membrana, las
hidrolasas serían inactivas
• para mantener el pH ácido, los lisosomas tienen una bomba de protones en la
membrana del lisosoma
• ello mantiene una concentración de H
aproximadamente cien veces más elevada en el interior del lisosoma.
• Los lisosomas no sólo digieren los materiales que entran a la célula, sino que también cumplen una función importante en la fagocitosis.
• En la fagocitosis, células especializadas como los macrófagos, ingieren y degradan partículas grandes, incluyendo bacterias, restos de células, y células envejecidas que han de ser eliminadas del organismo.
• Estas partículas grandes son ingeridas en vesículas fagocíticas (fagosomas), que
posteriormente se fusionan con los lisosomas, dando lugar a la digestión de su contenido. • Los lisosomas formados de esta manera
(fagolisosomas) pueden ser bastante grandes y heterogéneos, ya que su tamaño y forma viene determinado por el contenido del material que esté siendo digerido.
• Los lisosomas son responsables de la
autofagla, que es la destrucción de organelos celulares viejos para realizar la renovación de los componentes de la célula.
• Primero el organelo viejo es rodeado por una membrana proveniente del RE, con lo cual se forma un autofagosoma.
• Luego es digerido por los lisosomas que se unen a esta membrana.
• En las células hepáticas se calcula que una mitocondria sufre autofagia cada 10 minutos aproximadamente.
• El número de vesículas autofágicas de una célula varia según el estado fisiológico. • Si a una célula se la priva de nutrientes, se
observa un marcado incremento de la autofagia.
• Ante la escasez de nutrientes, la autofagia permite obtener energía para mantener viva a la célula mediante la digestión de organelos que ya no se utilizan.
Formación del Lisosoma
• los lisosomas se forman por fusión de vesículas
originadas del Golgi con los endosomas formados por endocitosis a partir de la membrana plasmática
• en primer lugar, el material exterior es ingerido en vesículas endocíticas que se se funden con los endosomas primarios
• luego los endosomas primarios van madurando a endosomas tardíos, que son los precursores de los lisosomas
• las hidrolasas ácidas sintetizadas por la red trans del Golgi se liberan en forma de vesículas que se fusionan con los endosomas tardíos
• los endosomas tardíos maduran a lisosomas a medida que adquieren las hidrolasas ácidas, las cuales van a digerir las moléculas ingeridas originalmente por
• están en todas las células eucariotas • tienen forma ovalada
• limitados por una membrana simple
Peroxisomas
• tamaño varía 0,5-1 µm
• hay entre 70-100 por célula • no son parte del sistema de
• una de las funciones de los peroxisomas es precisamente inactivar el peróxido de hidrógeno producido, de ahí el nombre de peroxisomas
• la enzima encargada es la catalasa, que descompone el peróxido de hidrógeno convirtiéndolo en agua o bien utilizándolo para oxidar otro compuesto orgánico.
• los peroxisomas contienen enzimas oxidativas (utilizan el O como aceptor de electrones para oxidar sustancias orgánicas)
• durante la oxidación de los distintos sustratos se produce peróxido de hidrógeno (H2O2) como producto final
• en los peroxisomas se degradan mediante reacciones oxidativas diversos sustratos, incluyendo el ácido úrico, aminoácidos y ácidos grasos
• la oxidación de los ácidos grasos es un ejemplo importante ya que proporciona una fuente fundamental de energía metabólica
• en las células animales los ácidos grasos se oxidan tanto en los peroxisomas como en las mitocondrias, pero en levaduras y plantas está restringido a los peroxisomas.
• los peroxisomas también contienen enzimas para la síntesis de los plasmalógenos, una familia de fosfolípidos en los que una de las cadenas está unida al glicerol mediante un enlace éter en lugar de por un enlace éster
• los plasmalógenos son componentes importantes de la membrana en algunos tejidos, particularmente en el corazón y en el cerebro, aunque están ausentes en otros.
• además de reacciones de oxidación, los peroxisomas intervienen en la biosíntesis de lípidos
• en las células animales el
colesterol y el dolicol se sintetizan en los peroxisomas y en el RE
• en el hígado, los peroxisomas también intervienen en la síntesis de los ácidos biliares, que derivan del colesterol
• en las semillas son responsables de convertir los ácidos grasos almacenados en carbohidratos, lo que proporciona energía para el desarrollo del embrión
• esto ocurre a través de una serie de reacciones denominadas ciclo del glioxilato, que es una variante del ciclo del ácido cítrico
• los peroxisomas en los que tiene lugar este ciclo a veces se denominan glioxisomas
Vacuolas
presentes en las plantas,
donde ocupan la mayor parte del citoplasma de la célula
almacenan sustancias en
forma transitoria (iones, azúcares, aminoácidos, proteínas y polisacáridos).
sirven de depósito de
sustancias tóxicas (no hay sistema excretor) participan en el metabolismo y crecimiento de la célula realizan la digestión intracelular (enzimas hidrolíticas y pH bajo)
constituyen el punto final de la
la membrana que rodea
la vacuola es llamada
tonoplasto
tiene sistemas de
transporte activo que
bombean iones al
interior de la vacuola
Vacuolas
la alta concentración de
iones hace que entre
agua por ósmosis
la presión generada por
la vacuola permite que
la célula conserve la
forma y aumente su
tamaño
Captación de
Incorporación de Macromoléculas
Endocitosis
Mediada por
Receptores
Endocitosis
Inespecífica o
Pinocitosis
Fagocitosis
es la captación de
partículas sólidas
es la entrada de líquidos, solutos
disueltos o macromoléculas en
suspensión
• en la fagocitosis las células incorporan partículas
grandes como bacterias, desechos celulares, o incluso células intactas.
• la unión de la partícula a unos receptores sobre la superficie de la célula fagocítica produce la formación de pseudópodos.
• los seudópodos acaban rodeando a la partícula y sus membranas se funden para formar una gran vesícula intracelular (>0,25 µm de diámetro) llamada fagosoma. • los fagosomas luego se fusionan con los lisosomas,
dando lugar a los fagolisosomas
• en los fagolisosomas, el material ingerido se digiere por la acción de las hidrolasas ácidas de los lisosomas.
en los protozoarios se utiliza para capturar partículas alimenticias, como bacterias u otros protozoarios
Fagocitosis
La fagocitosis desempeña distinta función en los diferentes tipos de células.
en los animales pluricelulares la fagocitosis es un mecanismo de defensa que permite eliminar microorganismos y células viejas o dañadas
• en los mamíferos la fagocitosis es realizada por dos tipos de glóbulos blancos, macrófagos y neutrófilos, que tienen un papel importante en la defensa del organismo, eliminando los microorganismos de los tejidos infectados
• un notable ejemplo de fagocitosis son los macrófagos del bazo y el hígado humanos, que destruyen diariamente más de 1011 células sanguíneas envejecidas
Endocitosis
• se produce la captación de líquidos o solutos disueltos que la membrana plasmática no reconoce
• ocurre en cualquier área de la MP, es decir en regiones no especializadas de la membrana.
Endocitosis inespecífica
Endocitosis específica o EMR
• se produce la entrada de macromoléculas específicas por medio de receptores ubicados en la cara externa de la membrana plasmática
• constituye un mecanismo eficiente para la captación de moléculas que suelen estar presentes en bajas concentraciones en el medio extracelular.
Endocitosis Mediada por Receptor
proporciona un mecanismo para la entrada selectiva de macromoléculas específicas
• En primer lugar, las macromoléculas se unen a receptores específicos de la superficie celular.
• Los receptores se acumulan en regiones especializadas de la membrana plasmática denominadas fosas revestidas
• Estas depresiones se invaginan a partir de la membrana para formar
pequeñas vesículas revestidas con clatrina que contienen los receptores y sus macromoléculas unidas (ligandos).
• Luego las vesículas se fusionan con endosomas tempranos y su contenido se distribuye a los lisosomas o a la membrana plasmática.
Captura de Colesterol
• El colesterol se transporta en la sangre en forma de partículas lipoproteicas, la más común de las cuales se denomina lipoproteína de baja densidad o LDL (low-density lipoprotein).
• La entrada de LDL a las células requiere la unión de las LDL a un receptor específico de la superficie celular que se acumula en depresiones revestidas de clatrina
• El receptor posteriormente se recicla a la membrana plasmática mientras que la LDL se transporta a los lisosomas, donde se libera el colesterol para ser utilizado por la célula.
• La señal de internalización del receptor de LDL es una secuencia de seis aminoácidos, que incluye tirosina. • Esta señal se une a proteínas adaptadoras, que a su vez se unen a la clatrina en el lado citosólico de la
membrana
• La clatrina se ensambla en una estructura a modo de cesta que distorsiona la membrana, formando depresiones invaginadas.
• Una proteína de unión a GTP, llamada dinamina, se dispone en anillos alrededor del cuello de estas depresiones invaginadas, lo que conduce a la liberación de las vesículas revestidas en la célula.
Endocitosis Mediada por Receptor
• Las depresiones pueden ocupar entre el 1 % y 2 % de la superficie de la membrana plasmática y se estima que tienen una vida media de uno a dos minutos.
• Se calcula que la endocitosis produce la internalización de una superficie equivalente a la totalidad de la membrana plasmática aproximadamente cada dos horas.
• La endocitosis mediada por receptor es característica de la membrana de las células eucariotas.
Endosomas
una vez formadas, las vesículas se fusionan con los endosomas
los endosomas
clasifican las sustancias ingresadas y deciden el camino que deben
seguir
algunas son desechadas, otras pasan al aparato de golgi y otras a los lisosomas
Envoltura Nuclear
• tiene la función de rodear el ADN y separarlo del resto de la célula • es una estructura doble, con una membrana interna y otra externa • se encuentra perforada por poros que permiten el intercambio de
Envoltura Nuclear
• el poro tiene 9 nm de diámetro, pero se adapta a moléculas de 25 nm • está formado por tres anillos proteicos: citoplasmático, nuclear y distal • el anillo distal se une al anillo nuclear por proyecciones similares a una
