Organelos Membranosos

• 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.

Lisosomas

• 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.

Organización del Lisosoma

Acrosoma

• 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.

Fagocitosis

• 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.

Autofagia

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

endocitosis.

• 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

endomembranas

• 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.

Oxidación de Ácidos Grasos

• 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

Otras Funciones de los Peroxisomas

• 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

Peroxisomas Vegetales

Formación de los Peroxisomas

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 vía biosintética de la célula

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 dePartículas y Macromoléculas

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.

Fagocitosis

en los protozoarios se utiliza para capturar

partículas alimenticias, como bacterias u otros

protozoarios

FagocitosisLa 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 Receptorproporciona 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.

Captura de Colesterol

• 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.

Captura de Colesterol

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.

• Se han encontrado más de 20 receptores diferentes que se introducen de forma selectiva por esta ruta.

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

Ribosomas

Ribosomas Procariotas y Eucariotas

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

sustancias entre el núcleo y el citoplasma (complejo del poro)

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

red de basquet