biología molecular y celular 2015-I

1. DRA. GLORIA CHUMPITAZ ANCHIRAICO
COMPARTIMIENTOS
INTRACELULARES

2. ORGANULOS DELIMITADOS
POR MEMBRANAS
 Las células eucariontes tienen un conjunto básico de orgánulos
delimitados por membranas.
 Es probable que los orgánulos hayan evolucionado en etapas.
 Se considera que los orgánulos delimitados por membranas
surgieron durante la evolución de por lo menos dos orígenes.

4. RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO

5. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
 La membrana nuclear externa se
continúa con la membrana del
retículo endoplásmico (RE), un
sistema de sacos y tubos
membranosos, que con
frecuencia se extienden a todo lo
largo de la célula.
 Es el sitio principal de síntesis
principal de síntesis de
membranas nuevas en la célula.

23. APARATO DE GOLGI

24. APARATO DE
GOLGI
 El complejo de Golgi está integrado por
una o varias unidades funcionales
llamadas dictiosomas (gr. Diktyon = red,
soma = cuerpo)
 Las células secretorias polarizadas
poseen un solo dictiosoma grande que
ocupa una posición intermedia entre el
núcleo y la superficie celular, donde se
libera la secreción. Ej: Las células de la
mucosa intestinal, de la tiroides y del
páncreas exocrino
 Otras células poseen varios dictiosomas
pequeños distribuidos por todo el
citoplasma. Ej: Células plasmáticas, los
hepatocitos y las neuronas
 El número de dictiosomas varía en las
distintas clases de células.

25. APARATO DE GOLGI
 Presentan una cara convexa (Cara cis)
mirando al núcleo y la cóncava (Cara trans)
orientada hacia la MP.
 Cada dictiosoma está integrado por:
1. Una red cis formada por numerosos
sacos y túbulos interconectados
2. Una cisterna cis conectada con la red cis
3. Una o más cisternas mediales
4. Una cisterna trans, conectada con la red
trans
5. Una red trans, similar a la red cis
 La cara de entrada (Representada por la red
cis y la cisterna cis) solo recibe vesículas
transportadoras provenientes del RE
 Las moléculas que arriban a la red trans son
transferidas mediante vesículas
transportadoras hacia la membrana
plasmática o los endosomas.

26. PROCESAMIENTO DE OLIGOSACÁRIDOS
UNIDOS A PROTEÍNAS POR ENLACES N-
GLUCOSÍDICOS
 La glucoproteína sintetizada en el RE
llega al aparato de Golgi mediante una
vesícula transportadora para continuar
procesándose.
 En el AG, la cadena oligosacárida
experimenta nuevos agregados y
remociones de monosacáridos distintos,
según el tipo de glucoproteína que se
requiere formar.
 Las enzimas responsables del
procesamiento de los oligosacáridos
obran secuencialmente, para lo cual se
hallan distribuidas en las cisternas
siguiendo el orden en que actúan.

27. GLICOSILACIÓN DE PROTEÍNAS
SECRETADAS O DESTINADAS A LA
MEMBRANA PLASMÁTICA

28. MODIFICACIÓN DE PROTEÍNAS
DESTINADAS A LISOSOMAS
 Las proteínas destinadas a lisosomas son reconocidas y modificadas por la adición al oligosacárido
de grupos fosfato en la posición C6 de residuos manosa.
 Primero se adiciona N-acetilglucosamina fosfato a residuos manosa en el Golgi cis
 La enzima reconoce determinantes estructurales presentes en esas proteínas (Ej: Hidrolasas
lisosomales) no presentes en las proteínas secretadas o en las destinadas a membrana
 Los grupos N-acetilglucosamina son luego removidos, dejando grupos manosa-6-fosfato (M6P) en
el oligosacárido. Esta modificación impide la remoción de estos residuos durante el procesamiento
posterior.

29. GLICOSILACIÓN DE UNIÓN-O
 Las proteínas también pueden ser modificadas por adición de
azúcares a las cadenas laterales de residuos serina o treonina
dentro de secuencias específicas de Aas. A esto se le llama
glicosilación de unión-O
 Generalmente serina y treonina unen directamente N-
acetilgalactosamina a la que se pueden agregar otros azúcares,
de uno a la vez, y son catalizadas por diferentes
glicosiltransferasas. El proceso comienza en el Golgi cis y finaliza
en el trans
 Los oligosacáridos de unión O son generalmente cortos (01 a 04
residuos de azúcares)

31. TRANSPORTE DESDE EL
APARATO DE GOLGI
 Las proteínas que salen por la red Golgi trans en vesículas de transporte son destinadas a la
superficie celular u a otro compartimiento.
 En ausencia de señales específicas de destinación, las proteínas son llevadas a la membrana
plasmática por secreción constitutiva (Las moléculas se secretan en forma automática, conforme
el AG emite las vesículas que las transportan)

32.  Alternativamente, las proteínas pueden desviarse de la vía de secreción constitutiva y ser
destinadas a otros organelos (Lisosomas) y en ciertas células a una secreción regulada (Las
vesículas son retenidas en el citoplasma hasta la llegada de una sustancia inductora u otra señal
que ordene su liberación)

33. Síntesis de la Esfingomielina y los glucolípidos
 La Esfingomielina y los glucolípidos se
sintetizan a partir de la ceramida
 La Esfingomielina es sintetizada por la
transferencia de un grupo fosforilcolina
desde la fosfatidilcolina a la ceramida
 La adición de carbohidratos a la ceramida
puede dar lugar a diferentes glucolípidos
Secreción de Lipoproteínas
 Las lipoproteínas y la bilis en los
hepatocitos pasan por el aparato de Golgi.
Lo mismo ocurre con los quilomicrones del
intestino producidos por los enterocitos, así
como la síntesis de lípidos en glándulas
sebáceas y sudoríparas, y con la
esteroidogénesis en las células de Leydig

34. DESTINACIÓN DE PROTEÍNAS A
LISOSOMAS
 Las proteínas con el marcador manosa
6-fosfato (M6P) son reconocidas por
proteínas receptoras presente en las
membranas de la red trans Golgi y
transportadas a lisosomas vía
endosomas tardíos en vesículas de
transporte recubiertas de la proteína
clatrina.
 Las proteínas receptor M6P se unen a
las proteínas (hidrolasas) lisosomales
en el lado lumial de la membrana y a
adaptinas recubiertas de clatrina en
formación por el lado citosólico.
 Esto ayuda a almacenar las hidrolasas
en vesículas de clatrina que yeman en
la red trans Golgi.

35.  En la enfermedad de células I (Por inclusión) a causa de
trastornos genéticos; los fibroblastos no poseen N-
acetilglucosamina transferasa, de modo que no se forman
manosas 6-fosfato en las enzimas hidrolíticas destinadas a los
endosomas
 Por consecuencia, las vesículas que transportan a esas
enzimas se dirigen hacia la membrana plasmática y se
secretan en el medio extracelular

36. PEROXISOMAS
 Pequeñas organelas.
 Carecen de DNA.
 Todas las proteínas peroxisómicas son codificadas por genes
nucleares sintetizadas en los ribosomas libres del citosol y luego
incorporadas en los peroxisomas existentes.

37. PEROXISOMAS
 Son orgánulos pequeños delimitados por una membrana única.
 Contienen enzimas que se emplean en una variedad de reacciones
oxidativas que degradan lípidos y destruyen moléculas toxicas.
 Contienen oxidasas y catalasas.

38. ENFERMEDADES PEROXISOMALES
 Se conocen mas de 25 enfermedades relacionadas con la disfunción
de las actividades enzimáticas de los peroxisomas.
 Se trata de enfermedades autosómicas recesivas.
 La mas grave es la enfermedad de Zellweger, debida a la ausencia de
peroxisomas funcionales.
 Se altera el trasporte de muchas proteínas o todas hacia la matriz
peroxisómica.

39. LISOSOMAS
 Función principal: Degradación intracelular.
 Son los sitios principales de la digestión.
 Contienen cerca de 40 tipos de enzimas hidrológicas que degradan
proteínas, ácidos nucleicos, oligosacáridos y fosfolípidos.
 Posee una sola membrana que permite que los productos finales de
la digestión de las macromoléculas como los aminoácidos, azucares
y los nucleótidos sean transferidos al citosol.

41. HETEROFAGIA
 Los lisosomas son orgánulos relativamente grandes.
 Contienen enzimas hidrolíticas y proteolíticas.
 Cuando digieren materiales de origen externo se denomina
heterofagia.

42. AUTOFAGIA
 La célula degrada las partes obsoletas .
 Al parecer el proceso comienza con una membrana doble que circula
al orgánulo, al crear un autofagosoma que luego se fusiona con los
lisosomas.
 Los lisosomas digieren materiales que llegan a ellos.

43. ENFERMEDADES LISOSOMALES
 Enfermedades de almacenamiento lisosómico.
 Gota: Los cristales de urato son fagocitados por las células y se
acumulan en los lisosomas secundarios.
 Artritis reumatoide: Destrucción de las membranas lisosomales,
liberacion de enzimas y lisis celular.

44. ENFERMEDADES DE DEPÓSITO
LISOSOMAL
 Comprende un grupo de mas de 50 enfermedades genéticas. La
mayoría comprende disfunción de las hidrolasas, lo que resulta en la
alteración de la degradación de sustratos.
 Algunos ejemplos:
 Enfermedad de Pompe (Acumulación de glucógeno).
 Enf. Gaucher (glucocerebrosidos).
 Síndrome Chediak-Higashi (múltiples defectos en los endosomas
y lisosomas especializados).

46. COMENTARIOS FINALES
 Las células eucariontes contienen muchos orgánulos.
 La mayoría de las `proteínas de los orgánulos se elaboran en el
citosol y se transportan hacia el interior del orgánulo donde cumplen
su función.
 EL RE es la fábrica de membranas de la célula, produce la mayor
parte de sus lípidos y muchas proteínas.
 Los lisosomas son los sitios principales de la digestión celular.
Muchas partículas y moléculas extracelulares ingeridas por células
terminan en los lisosomas.