Sistema endomembranoso Dra. JUDITH DE RODAS SALON 207, AÑ0 2017

Qué es el sistema de endomembranas? Conjunto de membranas internas de las células eucariotas que divide la célula en compartimientos funcionales y estructurales, denominados orgánulos. Es muy abundante en las glándulas (hígado, pancreas, suprarenales, tiroides) y en plasmocitos. Proporciona un sistema de transporte para las moléculas móviles a través del interior de la célula, así como superficies interactivas para la síntesis de lípidos y de proteínas.

Orgánulos del sistema de endomembranas El Retículo endoplásmatico: comprende al RER y REL compartimientos donde ocurre síntesis y transporte molecular. Aparato de Golgi: actúa como un sistema de revisión y reareglo molecular, empaque y de entrega de moléculas. Los lisosomas: orgánulos digestivos que poseen variedad de enzimas que analizan las macromoléculas las digieren y recogen los residuos. Las vacuolas: sitios de almacenaje en algunas células. Las vesículas: son pequeñas unidades de transporte delimitadas por membrana que transfieren moléculas entre los diferentes compartimientos celulares.

Retículo rugoso Orgánulo unimembranoso que participa en la síntesis de proteínas glucosiladas con destino al lisosoma, membrana celular, y proteínas de secreción, por lo que tiene ribosomas adheridos en su superficie lo que le da el aspecto rugoso. Es una prolongación de la envoltura nuclear y esta formado por canales o cisternas distribuidos por todo el citoplasma. Realiza modificaciones postraducio- nales de proteinas citosólicas como: sulfatación, plegamiento y glucosilación.

Síntesis de proteínas glucosiladas en el RER Para la síntesis y translocación de proteínas glucosiladas, es fundamental una partícula que reconoce la señal en el N terminal del aminoácido asparagina, formado por una secuencia de aminoácidos hidrofóbicos. La PRS la conforman 6 polipéptidos y un ARN pequeño, su función es anclar en la membrana del retículo al complejo ribsoma-ARNm en sitios donde existen receptores de la PRS, donde se localizan translocones (canales Conforme entra el polipéptido a la luz del RER, el péptido señal es eliminado.

Anclaje del ribosoma La síntesis siempre inicia en el citosol, si son glucoproteínas es ribosoma debe terminarla en el RER. Interacción PRS con su receptor de membrana en el RER, Inserción del ribosoma en el translocón (canal de membrana), Separación de la PRS de su receptor Glucosilación del aa asparagina en el N-terminal, por la oligosacaril transferasa, que une oligosacáridos donados por el fosfato de dolicol. Translocación de la proteína en formación, Eliminación del péptido señal por una peptidasa de señal, Plegamiento de la proteina por chaperonas Sulfatación molecular P A PRS R

Control de calidad en el RER El RER detecta alteraciones postraduccionales como: Mal plegamiento detectado por la glucosiltransferasa y las chaperonas que la regresan para su correcto plegamiento o se degrada en el proteosoma.

Retículo liso Igualmente importante que el rugoso y muy abundante en células donde ocurre síntesis de lípidos: glucolípidos, fosfolípidos, colesterol y hormonas lípidas. Carece de ribosomas adheridos a su membrana, Otras funciones especiales son la destoxificación celular, la glucogenólisis y el almacenamiento de calcio. Es abundante en el hígado y riñón por su función limpiadora de tóxicos como el alcohól y fármacos.

Aparato de Golgi Orgánulo unimembranoso con múltiples funciones: revisión, reareglo, maduración, clasificación y empaque molecular. Recibe los productos sintetizados en el retículo endoplasmático rugoso y liso. Se estructura con cisternas que se organizan y forma dictiosomas

Transporte (modelos) Posee varios comparti- mientos, dominios o caras: CIS Intermedias Trans Red transgolgi a. Maduración cisternal: las moléculas van sufriendo transformaciones a traves de su paso por los diferentes dominios Paso de cuerpos vesiculares procedentes del retículo forman la cisterna CIS. Modelo de compartimientos estables: Las vesículas procedentes del retículo, se trasladan de una a otra cisterna. Modelo de conexión de túbulos: dependen del material a secretar

Modelos de maduración El modelo de maduración cisternal explica la glucosilación de los lípidos y la O y N glucosilación de proteinas Modificación o adición de azucares a las glucoproteínas, o incorporación de ácido siálico a los proteoglucanos o adición de sulfato a los glucosaminoglucanos. Posee glucosiltansferasas y glucosidasas que agregan o quitan monómeros de azucar. Agresa fosfato a la manosa en hidrolasas de los lisosomas.

Maduración exportación En el aparato de Golgi terminan de sintetizarse los glucolípidos porque el reticulo liso no tiene azucares ni glucosiltransferasas. En la cisterna trans ocurre la c lasificación y destinación molecular (hacia donde van dirigidas). De esta salen las vesículas hacia su destino final dentro o fuera de la células(centro de reparto molecular) En la red transgolgi las moléculas son empacadas con cobertura de membrana las que se dirigen a la membrana o para exocitosis y con cobertura de clatrina las destinadas a los lisosomas, en forma de vesiculas de transporte anterógrado. Las que retornan al Retículo porque son glucoproteinas de la membrana o enzimas de su luz, es un transporte vesicular retrógrado.

Lisosomas Organulos visibles con microscopio electrónico, cuyas enzimas hidrolíticas y proteolíticas proceden del RER y del A. de Golgi. Su función es digerir materiales de origen interno y externo (heterofaagia) o interno (autofagia) son los orgánulos de digestión celular. Se caracterizan por la presencia de bombas protónicas en su membrana, para reclutar cargas negativas en su luz, porque sus enzimas requieren pH de menos de 5 para su óptima actividad. Fagocitan bacterias, hongos y virus por endocitosis (fagosomas) Digestión celular por autofagia.

Señalización Todas las hidrolasas lisosomicas poseen señal de manosa 6 fosfato, para que sean empacadas con clatrina, una cobertura muy resistente, que evita lacontienen una variedad de enzimas hidrolíticas capaces de degradar casi todas las moléculas orgánicas liberación de las enzimasy que no digieran el contenido interno celular o la célula misma. Formas de Lisosomas secundarios: Fagolisosomas: se originan de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis, denominada fagosoma. Se encuentran, por ejemplo, en los glóbulos blancos, capaces de fagocitar partículas extrañas que luego son digeridas por estas células. Autofagolisosomas: que son el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vesícula autofágica o autofagosoma. Algunos orgánulos citoplasmáticos son englobados en vesículas, con membranas que provienen de las cisternas del retículo endoplasmático, para luego ser reciclados cuando estas vesículas autofágicas se unen con los lisosomas primarios. Lisosomas primarios no han efectuado digestión.

Endosomas Son orgánulos de las células animales y hongos  delimitados por una sola membrana de clatrina, mediada por un receptor en el dominio extracelular en el lugar donde se inicia la invaginación. La mayor parte del material es transferido a los lisosomas para su degradación. Cuando son producto de la endocitosis son llamados vesículas endocíticas que se unen a endosomas tempranos, los cuales tienen un pH igual a 6, debido a que en su membrana poseen una bomba protonica ATPasa que transporta hidrogeniones (H+) desde el citosol hacia el interior del endosoma. Dentro del endosoma temprano el material endocitado puede ser reciclado o seguir la ruta hacia un endosoma tardío y ser degradado para dar lugar a la formación de los lisosomas, orgánulos especializados en la degradación.