El retículo endoplasmático (RE) es una red de membranas que se encuentra en el interior de las células eucariotas. El RE tiene dos regiones principales: el retículo endoplasmático rugoso (RER), que contiene ribosomas en su superficie, y el retículo endoplasmático liso (REL), que no los contiene. El RER sintetiza proteínas y las envía al aparato de Golgi, mientras que el REL sintetiza lípidos y metaboliza compuestos tóxicos. El RE importa

1. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Mg. FANNY ELIZABETH LAZO MANRIQUE

2. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Generalidades
Organización estructural
Funciones
Mecanismos de importación de proteínas

3. Antecedentes históricos
 En el siglo XIX, el citólogo francés Garnier describió una estructura filamentosa a la que
llamó ergastoplasma y la presencia de esta estructura era fundamental en las células
secretoras y este material variaba en forma y cantidad dependiendo de las diferentes
fases del ciclo de secreción.
 A fines del siglo XIX y principio del siglo XX los estudiosos del sistema nervioso Wundt,
1902 y Gray 1918, habían observado unas estructuras intracelulares perinucleares a las
que denominaron cuerpos o gránulos de Nissl, estaban en gran número en el punto de
origen de la dendrita y ausentes en el axon.
 En 1945 con la llegada del M. electrónico Albert Claude y Keith Porter en una célula
intacta de fibroblasto de embrión de ave logran reconocer varias mitocondrias, el
aparato de Golgi y un sistema reticular, al cual Porter dio el nombre de RETÍCULO
ENDOPLASMÁTICO el cual se presentaba como una vasta red de canales hechos de
membrana y lo llamó así porque se encontraba más concentrado hacia el interior
(endoplasma) que a la periferia de la célula (ectoplasma).
 En 1955 Sanford y col., observan que el RE se extiende por todo el citoplasma y está más
condensado en las áreas de los cuerpos de Nissl. Ahora se conoce que los cuerpos de
Nissl son los ribosomas., que además de estar libres en el citoplasma, están adosados a
la membrana del RE

4.  El RE presenta dos regiones claramente distinguidas tanto funcional como
morfológicamente: El Retículo endoplasmático liso (REL) y el Retículo
endoplasmático rugoso (RER). En ambos casos el RE consiste de un intrincado
sistema de estructuras membranosas interconectadas entre sí.
 El RER presenta una estructura parecida a una serie de sacos aplanados, mientras
que el REL tiene una estructura tubular. La diferencia morfológica más evidente
entre ambas regiones es la presencia de ribosomas sobre la superficie externa de
la membrana del RER y su ausencia en el REL. Juntos se encuentran limitando un
mismo espacio intracelular denominado LUMEN. (Lodish y cols.,2000; Karp, 1996;
Alberts y cols.2002).

5. EL RETICULO ENDOPLASMATICO
El plegamiento repetido de la membrana del RE en las regiones del
RER y del REL crea 2 tipos de espacios o canales: 1) La luz del lumen
del RE (canal interno entre las superficies internas opuestas entre si de
la lámina de la membrana plegada 2)canal citosólico externo el cual
baña las superficies externas opuestas de la membrana plegada y
tachonada de ribosomas.

6. Reconstrucción tridimensional del ER rugoso y liso de una célula hepática. El ER rugoso
forma ordenados montones de membranas planas, cada una de las cuales tiene un espacio
luminal de entre 20 y 3 nm de ancho. La membrana del RE liso está conectada a estas
cisternas y forma una fina de red de túbulos entre 30 y 60 nm de díametro. (De R.V. Krstic,
Ultraestructure of the Mamnalian Cell. New YorK: Springer- Velrlag, 1979.)

7. Evolución del retículo endoplasmático
• Es posible que en una célula
procarionte muy antigua la membrana
plasmática, con su ADN adherido se
hubiera invaginado hasta formar una
envoltura de dos capas de membranas
que rodearan al ADN por completo. Se
supone que esta envoltura finalmente
se desprendió de la membrana
plasmática en su totalidad, para
originar un compartimiento nuclear
rodeado por una doble membrana.
Otras porciones de la misma
membrana formaron el RE, al que se
adhirieron algunos ribosomas. Éste
esquema hipotético explicaría por qué
el espacio entre la membrana interna y
la externa del núcleo se continúa con la
luz del RE

8. Las células
eucariontes
contienen
un conjunto
de
orgánulos
delimitados
por
membranas

9. Sección ultrafina de una célula
exocrina de páncreas de perro. En la
parte inferior izquierda se observa
una porción del núcleo y de la
envoltura nuclear. El citosol esta
lleno de láminas densamente
empaquetadas de retículo
endoplasmático. Recubierto de
ribosomas. (Por cortesía de Lelio
Orci)

10. El retículo endoplasmático rugoso. El retículo
endoplasmático rugoso se compone de filas
paralelas de membranas presentadas como
canales aplanados. El esquema tridimensional
muestra los pliegues de retículo. Los cuerpos
redondos pequeños unidos al retículo son
ribosomas. Se sabe que las célula con gran
cantidad de retículo endoplasmático rugoso
tienen un papel importante en la síntesis de
proteínas
El aparato de Golgi. En esta vista al
microscopio electrónico, el aparato de Golgi
aparece como una pila de membranas
aplanadas. Nótese que los sacos aplanados
que forman las cisternas, se hinchan a ambos
extremos y desaparecen para formar sacos
cerrados llamados vesículas. Estas pueden
contener productos originados en el retículo
endoplasmático, pero se modifican y se
empacan en el aparato de Golgi.
VesículasCisternas

11. FUNCIONES DEL REL
 Síntesis de lípidos y reciclamiento de membranas.- Siendo el REL, el sitio principal de
síntesis de lípidos, se encuentra muy desarrollado en células que producen grandes
cantidades de estas moléculas como el hígado, la glándula mamaria activa y las
células intestinales.
 También es el sitio del reciclamiento o biogénesis de membranas.- pues juega papel
importante en la síntesis de fosfolípidos de membrana que provienen del interior del
RE para reemplazar la envoltura nuclear, como parte del reciclamiento de
membranas del aparato de Golgi o para formar nuevos lisosomas y mitocondrias,
incluso para reemplazar la membrana del RE mismo.
 Detoxificación Celular .- En algunos órganos como el hígado y pulmón, el REL es la
organela involucrada en la desintoxicación de drogas, alcohol, barbitúricos y otros
xenobióticos potencialmente peligrosos. Cuando grandes cantidades de compuestos
tóxicos están en circulación, se observa un gran incremento del REL, pero una vez que
la droga ha sido eliminada del sistema por medio de la orina o la bilis, el REL
adicional desaparece a corto plazo, como resultado de la actividad de los lisosomas.
Las reacciones de conversión de estos compuestos a compuestos menos peligrosos
son catalizadas por oxidasas (incluyen la P450) localizadas en la M. del REL, estas
enzimas carecen de sustrato específico y son capaces de oxidar miles de compuestos
hidrofóbicos convirtiéndolos en hidrofílicos para ser solubles en agua y puedan ser
transportados al riñón y excretados en la orina.

12.  Síntesis de hormonas esteroides en células endocrinas y de la corteza adrenal:
Las enzimas involucradas en la biosíntesis de esteroides a partir del colesterol,
también se encuentran en la M. del REL, especialmente en las células de las
glándulas endocrinas y las células de Leydig. Ambos tipos celulares responden a
un estímulo hormonal sintetizando hormonas esteroides.
 Secuestramiento del calcio:- El calcio activa la contracción muscular. Las células
musculares responden a una variedad de estímulos por la movilización del ion
calcio. El REL de células musculares se encuentra altamente especializado y
desempeña un papel preponderante en el ciclo de contracción-relajación
muscular y recibe el nombre de retículo sarcoplásmico. El calcio se acumula
dentro de REL a través de la función de una bomba perteneciente a la familia de
las ATPasas que secuestra el calcio o es dependiente de calcio y lo almacenan.

13. Funciones del RER
 Es abundante en las células secretoras y es el punto de entrada a la ruta de
secreción donde las proteínas precursoras encuentran la maquinaria
necesaria para su GLICOSILACIÓN, sulfatación, fosforilación y plegamiento.
 El RER juega un papel importante en la biosíntesis de proteínas.
 Sus membranas son el sitio de producción de todas las proteínas
transmembranales y de secreción para la mayoría de organelas celulares,
incluyendo el RE, el aparato de Golgi, los lisosomas, endosomas, vesículas de
secreción y la membrana plasmática.
 Las proteínas precursoras son dirigidas desde el citosol a la membrana del
RER e insertadas o transportadas a través de la membrana al lumen
durante, o inmediatamente después de su síntesis en el proceso conocido
como translocación.
 Es el sitio de control de calidad, en donde las proteínas procesadas
erróneamente son enviadas al citoplasma y degradadas en los lisosomas.
-

14. Clases de proteínas secretoras en mamíferos

16. RIBOSOMAS
Los ribosomas son pequeñas partículas compuestas por
proteínas ribosomales (sintetizadas en el citosol) y RNA
ribosomal (RNAr, sintetizado en el nucleolo), que
funcionan como superficie para la síntesis de proteínas.
Cada ribosoma consta de una subunidad grande y otra pequeña, que se elaboran en el
nucleolo y se vierten como entidades separadas hasta el citosol, no formando un ribosoma
como tal hasta que no se inicie la síntesis de proteínas.
Componentes moleculares de los ribosomas:
En procariontes: Las dos subunidades del ribosoma se conocen como 30S la pequeña y
50S la subunidad grande, debido a su velocidad de sedimentación en un campo
gravitacional. Estas dos subunidades se combinan para formar un ribosoma (monosoma) de
un coeficiente de sedimentación de 70S. La subunidad de 30S es alargada y asimétrica,
contiene una molécula de RNAr de 16S y está formada por 21 proteínas . La subunidad de
50S es más corta y gruesa, contiene dos moléculas de RNAr: una grande de 23S y otra
pequeña de 5S y está formada por 33 proteínas.

17. En eucariontes : La subunidad pequeña tiene un valor de sedimentación de 40S
(formada por 34 proteínas y una molécula de RNAr de 18S); la subunidad grande
tiene un valor de sedimentación de 60S (consiste en 49 proteínas y 3 moléculas de
RNAr, con valores de 5S, 5. 8S y 28S, respectivamente.
MONOSOMAS Subunidades rRNAs Proteínas
Procariontes 70S 30S 16S 21
50S 23S+5S 33
Eucariontes 80S 40S 18S 34
60S 28S+5S+5.8S 49 aprox.

18. La subunidad pequeña tiene un sitio para la fijación del
RNAm, un sitio P para la fijación del peptidil RNAt un sitio A
para la fijación de los aminoacil RNAt; la subunidad grande
se limita a catalizar la formación de los enlaces peptídicos.

19. Las proteínas ingresan a los orgánulos por medio de
tres mecanismos
• 1) Las proteínas que se mueven desde el citosol hacia el núcleo se transportan a
través de los poros nucleares que penetran las membranas nucleares interna y
externa.
• 2) Las proteínas que se mueven desde el citosol hacia el RE, las mitocondrias, los
cloroplastos o los peroxisomas atraviesan la membrana del orgánulo por
intermedio de translocadores proteicos localizados en ésta. Las proteínas deben
ser desplegadas para cruzar sinuosamente la membrana
• 3) Las proteínas que se mueven desde el RE hacia un compartimiento del sistema
endomembranoso o desde él, se transportan por medio de vesículas de
transporte, que se cargan con proteínas desde el espacio interior de un
compartimiento o luz a medida que se despegan de su membrana. Las vesículas
descargan su contenido en un segundo compartimiento y se funden con la
membrana. En este proceso también se envían lípidos y proteínas de membrana

20. Los orgánulos delimitados por membranas importan proteínas por uno de tres
mecanismos posibles.
• Todos estos procesos requieren
energía.
• La proteína permanece plegada
durante el transporte de los
mecanismos 1 y 3.
• Por lo general la proteína debe
desplegarse en el mecanismo 2

21. “Mapa de carreteras” simplificado del tráfico proteico. Las
proteínas pueden desplazarse de un compartimiento a otro por
medio de un transporte regulado (en rojo), por medio de
transporte de membrana (azul), o por medio de transporte
vesicular (verde). Las señales que dirigen el camino de una
proteína determinada a través del sistema, determinando su
localización definitiva en la célula, están contenidas en la
secuencia de aminoácidos de la proteína. El viaje comienza con
la síntesis de una proteína sobre el ribosoma y termina cuando
se ha alcanzado el destino final. En cada una de las estaciones
intermedias (recuadros) se toma una decisión respecto a si la
proteína será retenida en el compartimiento o bien continuará
el viaje. En principio, se requiere una señal determinada tanto
para retener la proteína en el compartimiento como para no
retenerla. Por ejemplo, el transporte vesicular de proteínas
desde el ER, a través del complejo de Golgi, hasta la superficie
celular, parece que no necesita de ninguna señal específica; las
señales de retención específicas se requieren por consiguiente
para retener las proteínas en el ER y en el complejo de Golgi,
cuyas proteínas especializadas radican ahí.

22. Transporte de vesículas
revestidas
Señal de retención
en el Golgi
Señal de retención
en el RE
Señal nuclear
Señal
mitocondrial
Las proteínas pueden ser
sintetizadas en ribosomas “libres”
o “unidos a membrana”. Las
proteínas sintetizadas por
ribosomas libres son liberadas al
citosol. Algunas tienen señales
que las dirigen a orgánulos, como
el núcleo o la mitocondria. Las
proteínas sintetizadas por
ribosomas “unidos a membrana”,
pasan al retículo endoplasmático,
atraviesan el Golgi y finalmente
llegan a la membrana plasmática,
a menos que contengan una señal
que origine su detención en
algunos de los pasos de la ruta.
También pueden ser dirigidas
hacia otros orgánulos, como los
lisosomas.

23. En definitiva, los ribosomas participan en la síntesis de las proteínas que tendrán un
destino u otro según que sean formadas por ribosomas libres o por polirribosomas
adheridas a las membranas del RER:

24. Ribosomas libres y unidos a
membranas. Tanto para sintetizar las
proteínas que quedan en el citosol
como las que serán transportadas
hacia los orgánulos delimitados por
membranas, entre ellas al ER, se
utiliza el mismo conjunto de
ribosomas. Los ribosomas que
traducen las proteínas citosólicas
permanecen libres en el citoplasma.
Para las proteínas que están
destinadas al RE, un código señal (rojo)
sobre la cadena polipeptídica naciente
dirige el ribosoma hacia la membrana
del RE. Muchos ribosomas se unen a
cada molécula de RNAm para formar
un polirribosoma. Al final de cada ciclo
de síntesis de proteína, las
subunidades ribosómicas se liberan
volviéndose a incorporar al conjunto
común en el citosol.

25. 1er MECANISMO: TRANSPORTE DE PROTEÍNAS HACIA EL NÚCLEO, A TRAVÉS
DE LOS POROS NUCLEARES
La membrana nuclear externa se continúa con el RE.- La membrana doble de
la envoltura nuclear está penetrada por los poros nucleares. No se muestran
los ribosomas que normalmente se hallan unidos a la superficie citosólica de
la membrana del RE y a la membrana nuclear externa.

26. El complejo del poro nuclear forma una puerta a través de la cual las
moléculas entran y salen del núcleo
• Cada complejo de poro está
compuesto por un gran número
de subunidades proteicas
diferentes. Las fibrillas proteicas
protruyen por ambos lados del
complejo; sobre el lado nuclear
convergen para formar una
estructura similar a una jaula. El
espacio entre las fibrillas es
bastante amplio como para no
obstruir el acceso a los poros.

27. Las proteínas destinadas al núcleo se transportan en forma activa a través de
los poros nucleares
• Primero, proteínas citosólicas especializadas,
llamadas receptores de transporte nuclear, se
unen a las futuras proteínas nucleares, que llevan
una señal de distribución: secuencias cortas de
AA que contienen varias lisinas o argininas con
carga (+). El complejo resultante es guiado hacia
un poro nuclear por las fibrillas que se extienden
desde el poro hasta el citosol, por medio de un
proceso que usa energía provista por hidrólisis de
GTP.
• La unión de la proteína nuclear con el poro
permite la apertura de éste y el transporte activo
de la proteína nuclear con sus receptores
adheridos hasta el núcleo.
• Los receptores se exportan de vuelta a través de
los poros hacia el citosol donde se reutilizan.
• Un tipo similar de receptor opera en dirección
opuesta, exporta los ARN desde el núcleo.

28. 2do Mecanismo: Transporte a través de membranas
Los códigos señal conducen a las proteínas al orgánulo correcto
• A.- Las proteínas destinadas al RE
poseen un codigo señal N-terminal
que las conduce hacia ese
orgánulo, mientras que las
destinadas a permanecer en el
citosol carecen de él.
• B.- En un experimento se cambia
la posición de los dos tipos de
proteínas: se quita el código señal
de la proteína del RE y se lo
adhiere a la citosólica.
• El resultado es que las proteínas
alteradas son redirigidas y cada
una termina en una localización
anormal en la célula. Este
experimento indica que el código
señal para el RE es necesario para
dirigir una proteína hacia allí.

29. ALGUNOS CÓDIGOS SEÑAL TÍPICOS

30. Dos clases de proteínas se transfieren desde el citosol hacia el RE:
1) Las proteínas hidrosolubles son translocadas por completo a través
de la membrana del RE y se liberan en su luz
2) Las futuras proteínas transmembranas son translocadas solo en
parte y quedan embutidas en la membrana del RE , residiendo allí.

31. La hipótesis señal original:
Visión simplificada de la translocación de
una proteína a través de la membrana del
RE. Tal como se propuso originalmente.
Cuando el péptido señal emerge del
ribosoma, dirige al ribosoma hacia una
receptor proteico de la membrana del RE.
Se postula que ha medida que va siendo
sintetizado, el polipéptido se va
translocando a través de la membrana del
RER, atravesando un poro proteico
asociado con el receptor. El péptido señal
es eliminado durante el proceso de la
traducción y la proteína madura es libera al
lumen del RE, inmediatamente después de
ser sintetizada. En términos actuales
sabemos que la hipótesis es correcta, pero
además de los componentes que se
muestran en esta figura, son necesarios
otros . Por ejemplo, la peptidasa señal que
elimina el péptido señal.

32. Un código señal para RE y una PRS dirigen el ribosoma hacia la
membrana del RE
• El código señal de RE es guiado hacia la
membrana del RE con la ayuda de: 1) Una
partícula de reconocimiento de señales
(PRS) presente en el citosol, que se une al
código de señal cuando es expuesto sobre
el ribosoma y 2) Un receptor de PRS
inmerso en la M. del RE.
• La PRS se une al código señal expuesto y al
ribosoma. El complejo PRS-ribosoma
luego se une al receptor de la PRS en la
membrana del RE. Se libera entonces la
PRS, en tanto el ribosoma pasa a un canal
de translocación proteica en la membrana
del RE. Este canal inserta luego la cadena
polipeptídica en la membrana y comienza
a transferirla a través de la bicapa lipídica.
Para las proteínas solubles los códigos
señal están casi siempre en el N-terminal-
funciona abriendo el canal de
translocación.

33. El péptido señal permanece unido al canal, mientras el resto de la cadena proteica es
enhebrada a través de la membrana como un bucle grande. En algún momento de la
translocación una peptidasa señal, localizada en el lado luminal de la M. del RE, desprende
el código señal; se libera entonces el péptido señal del canal de translocación y se degrada
con rapidez a AA. Una vez que el C-terminal de la proteína pasó a través de la M. se libera
la proteína en la luz del RE.

34. Una proteína soluble cruza la membrana del RE y entra en la luz del RE
• Un canal de translocación proteico se
une al código señal y transfiere
activamente el resto del polipéptido a
través de la bicapa lipídica como un
bucle. En algun punto durante el
proceso de translocación, una
peptidasa secciona el péptido señal de
la proteína naciente. El canal de
translocación abre y eyecta entonces el
código señal dentro de la bicapa, donde
se degrada. Se libera el péptido
translocado como una proteína soluble
dentro de la luz del RE. Se considera
que la proteína que sirve como tapón
se une desde la luz del RE para cerrar el
canal inactivo. En el dibujo para mayor
claridad se omitió el ribosoma unido a
la membrana.

35. SEÑALES DE COMIENZO Y DETENCIÓN DETERMINAN LA DISPOSICIÓN DE UNA
PROTEÍNA TRANSMEMBRANA EN LA BICAPA LIPÍDICA DEL RE
• No todas las proteínas que ingresan al RE
son liberadas hacia su luz, algunas
permanecen embutidas en la membrana
como proteína transmembrana. Un código
señal N-terminal para RE (rojo) inicia la
transferencia como en el caso de la
proteína soluble. Además la proteína tiene
también una segunda secuencia hidrófoba,
que es una secuencia de detención de
transferencia (anaranjado).
• Cuando esta secuencia entra en el canal de
translocación, este descarga los laterales de
la proteína en la bicapa lipídica. El código
señal N-terminal se secciona y deja la
proteína transmembrana anclada en la
membrana, con una orientación definida,
con su extremo N-terminal sobre el lado
luminal y el C-terminal sobre el lado
citosólico. La síntesis proteica sobre el lado
citosólico continúa hasta completarse.

36. Cómo se integra en la
membrana del ER una
proteína transmembrana de
un solo paso con un péptido
señal cortado. En este
modelo hipotético el proceso
de translocación
cotranslocación se inicia con
un péptido señal amino
terminal de ER (rojo) que actúa
como señal de transferencia.
Sin embargo, además del
péptido de inicio de
transferencia la proteína
contiene un péptido de paro de
transferencia. (naranja).
Cuando el péptido de paro de
transferencia entra en el
trasnlocador e interactúa con
un lugar de unión determinado,
el translocador pasa a su
estado inactivo y descarga la
proteína lateralmente en la
bicapa lipídica.

37. Una proteína transmembrana de pase doble emplea una secuencia de
comienzo de transferencia interna para integrarse en la membrana del RE
• Un código señal interno del RE (rojo) actúa
como una señal de comienzo de
transferencia e inicia la transferencia de la
cadena polipeptídica. Como el código señal
N-terminal para el RE, esta señal interna se
reconoce por medio de una PRS que lleva el
ribosoma hacia la membrana del RE (no
presentada). Cuando en el canal de
translocación entra una secuencia de
detención de transferencia (anaranjado), el
canal descarga ambas secuencias dentro del
plano de la bicapa lipídica. No se secciona la
secuencia de comienzo de transferencia ni la
de detención y la cadena polipeptídica
entera permanece anclada en la membrana
como una proteína transmembrana de paso
doble. Las proteínas que atraviesan más
veces la membrana contienen un mayor
número de pares de secuencias de
detención y comienzo, por lo que se repite el
mismo proceso en cada par.

38. Las proteínas del grupo 1
atraviesan la membrana
una vez; el N terminal
queda en el lado distal
el C-terminal queda en
el citosol
Las proteínas del grupo II
tienen el C terminal en el
lado distal; N-terminal
se sitúa en el citosol
Las proteínas con múltiples
regiones de membrana
tienen dominios internos y
regiones N-terminales y
C-terminales expuestas a
cada lado
Las proteínas residen en las
membranas mediantes
regiones hidrofóbicas de α-
hélice, que abarca la bicapa
lipídica.
EL MOLDE DE ARN MENSAJERO

39. La localización de una señal de alto a la
transferencia en la secuencia del polipéptido
determina la proporción de la molécula que ha
pasado a través de la membrana y la proporción
que permanece detrás en la cara citosólica de
la membrana. En ausencia de una señal de alto
a la transferencia, la proteína entera es
secretada a través de la membrana en el lumen.
Resumen esquemático de los eventos que podrían explicar como un polipéptido transmembranal llega a estar colocado en la
membrana de tal manera que más de una región de la molécula está incluida en la bicapa de lípidos. (a) La descarga vectorial
tiene lugar a través de la membrana hasta que (b) es interrumpida por una señal de alto a la transferencia que llega a ser
incluida en la membrana. (c) La traducción continua pero el ribosoma se desplaza ligeramente y permanece desplazado hasta
que (d) se traduce una secuencia interna péptido señal y (e) sirve para regresar el ribosoma y la membrana en una localización
diferente del sitio que ocupaba primero, creando un asa de polipéptido. (f) Conforme aparece cada señal de alto a la
transferencia durante la traducción, se proporciona otra ancla en la membrana. La cadena terminada pude cruzar membrana
más de una vez, dependiendo del número de señales de alto a transferencia en la secuencia del polipéptido.

40. Importación de proteínas
por la mitocondria
El péptido señal amino
terminal del precursor es
reconocido por receptores
que al parecer existen en la
membrana externa de la
mitocondria. El complejo del
receptor y la proteína
adherida se difunde
lateralmente en la membrana
hacia un sitio de contacto,
donde se transfiere a través
de las membranas externa e
interna por medio de una
proteína translocadora en
lugares especiales de
contacto. Este transporte está
impulsado inicialmente por el
gradiente electroquímico
existente a través de la
membrana interna, y después
por la hidrólisis de ATP. En
la matriz mitocondrial, el
péptido señal es eliminado
por una peptidasa de señal,
formándose la proteína
madura. El péptido señal
libre es rápidamente
degradado. No se muestran a
las proteínas chaperonas que
ayudan a extraer las proteínas
a través de las membranas y a
replegarlas.

41. La translocación al
espacio tilacoidal de
los cloroplastos
La cadena polipeptídica
precursora contiene un
péptido señal amino
terminal de cloroplasto
(en rojo), seguido
inmediatamente por un
péptido señal de
tilacoide (en naranja). El
péptido señal de
cloroplasto inicia la
translocación al estroma
a través de un lugar de
contacto entre
membranas, mediante un
mecanismo similar al
utilizado para la
translocación a la matriz
mitocondrial. Entonces,
este péptido señal es
eliminado,
desenmascarando el
péptido señal de
tilacoide, el cual inicia la
translocación a través de
la membrana del
tilacoide.

42. 3er Mecanismo: A TRAVÉS DE VESICULAS DE TRANSPORTE
Las vesículas de transporte conducen proteínas solubles y de membrana entre los
compartimientos:
Las vesículas brotan de una membrana y se fusionan con otra y llevan los
componentes de la membrana y las proteínas solubles entre los
compartimientos celulares
• Cada compartimiento encierra un
espacio o luz . El espacio extracelular y
cada compartimiento delimitado por
una membrana (sombreado en gris) se
comunican entre sí por medio de
vesículas de transporte. En la vía
secretoria externa (flechas rojas) las
moléculas proteicas se transportan
desde el RE, a través del aparato de
Golgi, hacia la membrana plasmática o
(por medio de los endosomas tardíos)
hacia los lisosomas. En la vía endocítica
interna (flechas verdes), vesículas
derivadas de la membrana plasmática
ingieren moléculas extracelulares y las
envían a los endosomas tempranos y
luego por medio de los endosomas
tardíos a los lisosomas.

43. EL BROTE VESICULAR ESTÁ INDUCIDO POR EL MONTAJE DE LA CUBIERTA
PROTEICA
• Vesículas recubiertas con clatrina
transportan moléculas seleccionadas de
carga: Los receptores de carga, con sus
moléculas unidas a ellos, son capturados
por las adaptinas, que también unen las
moléculas de clatrina a la superficie
citosólica de las vesículas emergentes. Las
moléculas de la proteína dinamina se
ensamblan alrededor del cuello de estas
vesículas; una vez ensambladas, estas
moléculas hidrolizan el GTP que tienen
unido y, con la ayuda de otras proteínas
reclutadas en el área, desprenden la
vesícula. Después de completar el brote,
se eliminan las cubiertas proteicas y la
vesícula desnuda puede fusionarse con su
membrana diana.

44. Algunos tipos de vesículas recubiertas
Una clase diferente de vesículas recubiertas llamada Vesícula recubierta COP ,
se halla comprometida en el transporte de moléculas entre el RE y el aparato
de Golgi y de una parte de este último hacia otra.

45. La especificidad del acoplamiento vesicular depende de las
SNARE
• Las SNARE ayudan a dirigir las
vesículas de transporte a sus
membranas diana: Las vesículas que
brotan de una membrana llevan
proteínas marcadores específicas
llamadas SNARE vesiculares :
• (v-SNARE) sobre sus superficies, que
se unen a SNARE diana
complementarias: (t-SNARE) sobre la
membrana diana. Se considera que
muchos pares de V-SNARE y t-SNARE
desempeñan un papel crucial al guiar
a las vesículas de transporte a sus
membranas diana correspondientes.

46. Las proteínas SNARE desempeñan un papel central en la fusión
de las membranas
• El apareamiento de las V-SNARE con
las t-SNARE fuerza a las dos bicapas
lipídicas a una aproximación estrecha
. Entonces los lípidos fluyen entre
ambas y las membranas se fusionan.
En una célula es posible que otras
proteínas reclutadas para la fusión
cooperen con las SNARE para
iniciarla. Proteínas adicionales
ayudan a apartar a las SNARE.

47. Muchas proteínas se glucosilan en el RE
• Casi tan pronto como la cadena
polipeptídica ingresa en la luz del RE
se glucosila por el agregado de
cadenas laterales de oligosacáridos a
determinadas asparaginas del
polipéptido. Cada cadena de
oligosacárido se transfiere a la
asparagina como una unidad intacta,
a partir de un lípido llamado dolicol.
Las asparaginas que se glucosilan
están presentes siempre en las
secuencias tripeptídicas asparagina-
X-serina o asparagina-X-treonina,
donde X puede ser cualquier
aminoácido que no sea la prolina.

48. GLICOSILACION DE LAS PROTEINAS EN EL RE
Las proteínas N-glicosiladas. (a) EL primer azúcar de
un oligosacárido esta unido a un grupo unido de
una asparagina de la cadena lateral que se proyecta
del polipéptido. (b) El oligosacarido predominante
de proteínas N-glicosiladas producidas en el RE
rugoso consta de residuos de glucosa, manosa y N-
acetilglucosamina en el número y organización que
se muestran. Muchas de estas unidades de azúcar
son eliminadas después durante el procesamiento
de las proteínas en el Aparato de Golgi.
N-glicosilación de proteínas en el RE rugoso. El
oligosacárido es sintetizado azúcar por azúcar sobre
la molécula de lípido dolicol unida a la membrana, a
la cual se une el primer residuo de azúcar por un
enlace pirofosfato. Casi tan pronto como un residuo
receptivo de asparagina del polipéptido en
crecimiento pasa a través de la membrana, se
transfiere una cadena completa de oligosacárido
desde el lípido donador y se une por covalencia al
aminoácido en una reacción catalizada por la
enzima unida a la membrana glicosil transferasa.
Después de que se ha liberado la proteína terminada
en el lumen del RE, viaja al aparato de Golgi, donde
el oligosacárido es procesado ampliamente para
eliminar todo, menos los dos residuos de N-
acetilglucosamina y tres de los nueve de manosa.

49. Estructura del oligosacárido unido a
asparagina (unido a N) que es añadido a la
mayoría de las proteínas en la membrana
del RER .
Los cinco residuos de azúcar mostrados en el
recuadro gris forman la “región central” de este
oligosacárido. En el complejo de Golgi se
produce una profunda reordenación y recorte
de los azúcares y en muchas proteínas
únicamente sobreviven a este proceso estos
cinco residuos. Solamente se glucosilan las
asparaginas que se hallan en la secuencia
Asn-X-Ser o Asn-X-Thr, siendo X cualquier
aminoácido que no sea la prolina. Estas
secuencias se presentan en frecuencias
mucho menores en glucoproteínas que en
proteínas citosólicas no glucosiladas;
evidentemente ha habido una presión selectiva
en contra de estas secuencias durante la
evolución de las proteínas, probablemente
porque la glucosilación en demasiados
residuos podría interferir con el plegamiento de
la proteína.

50. Acil
transferasa
Fosfatasa Colina
Fosfotransferasa
FosfatidilcolinaDiacilglicerol
Acido
Fosfatidico
Síntesis de fosfatidilcolina. Este fosfoslípido
es sintetizado a partir de Acil coenzima A
(Acil graso CoA), glicerol 3-fosfato y citidín-
bifosfocolina (CPD-colina)

51. Proteínas intercambiadoras de fosfolípidos. Debido a
que los fosfolípidos son insolubles en agua, su
transferencia entre membranas requiere la participación
de una proteína transportadora. Las proteínas de
intercambio de fosfolípidos son moléculas hidrosolubles
que transportan una sola molécula de fosfolípido a la
vez; pueden tomar una molécula lipídica en una
membrana y liberarla en otra membrana, redistribuyendo
así los fosfolípidos entre los compartimientos rodeando
la membrana. La transferencia de fosfatidilcolina (PC)
desde el RE hacia la mitocondria puede ocurrir, en
principio, sin aporte exterior de energía debido a que la
concentración de PC es alta en la membrana del RE
(donde se sintetiza) y baja en la membrana mitocondrial
externa. Puede predecirse que debe existir una flipasa en
la membrana mitocondrial externa que equilibre las
concentraciones de lípidos entre las dos mitades de las
membranas externa, y un mecanismo de transferencia de
lípidos entre la membrana mitocondrial externa y la
interna. Sin embargo, estos procesos todavía no se han
descubierto.

52. SE CONTROLA LA SALIDA DEL RE PARA GARANTIZAR LA CALIDAD
DE LA PROTEÍNA
• Las chaperonas previenen que las
proteínas mal plegadas o
ensambladas en forma parcial,
abandonen el RE: Las proteínas mal
plegadas se unen a las proteínas
chaperonas en la luz del RE y por eso
quedan retenidas, mientras que las
que están plegadas normalmente se
trasladan en vesículas de transporte
hacia el aparato de Golgi. Si las
proteínas mal plegadas no pueden
volver a plegarse en forma adecuada,
se las transporta hacia el citosol,
donde se degradan.

53. LAS PROTEÍNAS SE MODIFICAN Y SE DISTRIBUYEN POSTERIORMENTE EN EL
APARATO DE GOLGI
• Se considera que tanto la red cis como
la red trans del Golgi son importantes
para distribuir las proteínas.
• Las proteínas que ingresan en la red cis
pueden moverse hacia adelante a
través de las pilas del Golgi o si
contienen una señal de retención en el
RE, regresar al RE; las proteínas que
salen de la red Trans se distribuyen de
acuerdo con el hecho de si son
destinadas a los lisosomas o a la
superficie celular.
• Muchos de los grupos de
oligosacáridos que se agregan a las
proteínas en el RE sufren
modificaciones posteriores en el
aparato de Golgi

54. Transporte cotraduccional.- Es el transporte de una proteína hacia el
lumen del RE conforme se va sintetizando.
Transporte postraduccional.- Es el transporte de una proteína hacia una
organela, después de haber sido sintetizada integramente en el citosol

55. Hacia una educación de calidad con equidadHacia una educación de calidad con equidad
??
Muchas GraciasMuchas Gracias