Este documento describe los principales sistemas membranosos intracelulares: el retículo endoplasmático rugoso y liso, el aparato de Golgi, los lisosomas, peroxisomas y vacuolas. El retículo endoplasmático se encarga de la síntesis y modificación de proteínas, los lisosomas de la digestión intracelular y los peroxisomas de la detoxificación. El aparato de Golgi transporta sustancias y modifica proteínas.

1. SISTEMAS DE MEMBRANAS

3. RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Sistema membranoso intracelular que se extiende entre las membranas plasmática y nuclear. Podemos distinguir dos tipos de Retículo Endoplasmático con diferente composición química y función: el RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER) y el RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO (REL)

4. RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOSO ESTRUCTURA DEL RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOSO El R.E. Rugoso lleva ribosomasadheridos en la cara externa de sus membranas. Está constituido por sacos aplanados o cisternas de 40-50 nm. de espesor y vesículas de tamaño variable, desde 25 a 500 nm. de diámetro.. Se encuentra muy desarrollado en las células que participan activamente en la síntesis de proteínas. Está presente en todas las células, excepto en las procariotas y en los glóbulos rojos de mamíferos. Lumen

7. ARNm Ribosoma Riboforina Proteína recién sistetizada FUNCIONES DEL RETICULO ENDOPLASMATICO RUGOSO 1.- SINTESIS Y ALMACENAMIENTO DE PROTEINAS: Las proteínas se sintetizan en los ribosomas adheridos a la cara citosólica del RER y pasan al interior del lumen para ser transportadas a otros destinos, incluido el exterior celular. 2.- GLUCOSILACIÓN DE PROTEÍNAS: La mayor parte de las proteínas sintetizadas y almacenadas en el RER deben ser glucosiladas para convertirse en glucoproteínas, antes de ser transportadas a otros orgánulos citoplasmáticos (aparato de Golgi, por ejemplo), a la membrana plasmática o al exterior celular. Espacio citosólico Espacio cisternal Saco del RER Lumen

9. RER Túbulos del REL RETICULO ENDOPLASMATICO LISO ESTRUCTURA DEL RETICULO ENDOPLASMATICO LISO Es una red constituida por finos túbulos interconectados, y cuyas membranas se continúan en las del RER, pero sin llevar ribosomas adheridos. La mayor parte de las células tiene un REL escaso, pero es particularmente abundante en las células musculares estriadas (de la musculatura esquelética y cardíaca) donde forma el retículo sarcoplásmico, en las células secretoras de hormonas esteroideas (células ováricas, del testículo y de la corteza suprarrenal) y en los hepatocitos.

10. FUNCIONES DEL RETICULO ENDOPLASMATICO LISO (*) SÍNTESIS DE LÍPIDOS. La síntesis de fosfolípidos, colesterol y otros lípidos de las membranas celulares se realiza en las membranas del REL. CONTRACCIÓN MUSCULAR. El retículo sarcoplásmico de las células musculares estriadas libera calcio, proceso indispensable para la contracción muscular. DETOXIFICACIÓN. Eliminación de sustancias tóxicas para el organismo (pesticidas, medicamentos, conservantes, etc). LIBERACIÓN DE GLUCOSA a partir del glucógeno acumulado en los hepatocitos. Las reservas de glucógeno hepático se encuentran en forma de gránulos adheridos al REL. Cuando se requiere energía, el glucógeno se degrada a glucosa-6-fosfato; el REL elimina el grupo fosfato y genera la glucosa necesaria.

17. Está formado por un conjunto de sacos membranosos aplanados o CISTERNASdispuestos en paralelo. Cada conjunto de cisternas se denomina DICTIOSOMAy presenta VESICULASasociadas a él.

18. El dictiosoma presenta dos caras:- CARA CIS O DE FORMACIÓN: parte más cercana al retículo endoplasmático - CARA TRANS O DE MADURACIÓN: más cercana a la membrana plasmática.

19. Vesícula de secreción Cisterna Dictiosoma Vesícula de transición

20. RER Vesícula de transición. Cara de formación o cara cisdel dictiosoma. Cara de maduración o cara trans del dictiosoma. Vesícula secretora. RELACIÓN APARATO DE GOLGI Y RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO 1.- Las vesículas de transición procedentes del retículo endoplasmático se fusionan con las membranas de la cara cisdel aparato de Golgi. 2.- El contenido de las vesículas se incorpora al dictiosoma y sufre modificaciones. 3.- Progresivamente se van formando vesículas intercisternasque van pasando el contenido de cisterna en cisterna hasta que llega a la cara trans del aparato de Golgi. 4.- En la cara trans se forman las vesículas secretoras que se dirigen hacia la membrana plasmática, se fusionan con ella y vierten su contenido al medio externo. Núcleo Vesícula intercisterna. Dictiosoma Membrana plasmática

22. LE 6-16-1 Nucleus Rough ER Smooth ER Nuclear envelope

25. FUNCIONES DEL APARATO DE GOLGI 1.- TRANSPORTE DE SUSTANCIAS.- Permite el transporte interno y externo de gran número de sustancias, especialmente proteínas, procedentes del retículo endoplasmático gracias a la formación de vesículas. 2.- MADURACIÓN Y ACTIVACIÓN DE PROTEÍNAS.- Durante el transporte a lo largo del aparato de Golgi, estas proteínas se van transformando, varían su estructura y se activan gracias a la presencia de enzimas específicos en el aparato de Golgi. 3.- GLUCOSILACIÓN DE LÍPIDOS Y PROTEÍNAS.- Los oligosacáridos se ensamblan a los lípidos y proteínas de membrana, formando los glucolípidos y glucoproteínas de la membrana plasmática. 4.- SÍNTESIS DE POLISACÁRIDOS.- En el aparato de Golgi se fabrican los glucosaminglucanos de la matriz extracelular y algunos glúcidos que forman la pared celular de células vegetales (pectina y hemicelulosa)

29. Las enzimas se forman en el RER, pasan al aparato de Golgi donde se activan y concentran en el interior de vesículas que se liberan formando los lisosomas.

30. Hay dos tipos de lisosomas:

31. LISOSOMA PRIMARIO: sólo tienen enzimas digestivas en su interior (se forman a partir de vesículas recién liberadas del aparato de Golgi)

32. LISOSOMA SECUNDARIO : contienen sustratos en proceso de digestión. Se forman tras la unión de un lisosoma primario con una vesícula pinocítica (procedente de pinocitosis), un fagosoma (procedente de fagocitosis) o un autofagosoma (vesícula procedente del interior celular y que contiene orgánulos celulares que deben ser degradados)LISOSOMA SECUNDARIO VESÍCULA PINOCÍTICA VACUOLA DIGESTIVA O FAGOLISOSOMA LISOSOMA PRIMARIO FAGOSOMA AUTOFAGOSOMA VACUOLA AUTOFÁGICA

33. Lisosomas secundarios al MET 1.- Vesículas de secreción 2.- Secreción extracelular. 3.- Fagocitosis: formación de un fagosoma. 4.- Lisosomas primarios. 5.- Lisosoma secundario, fagolisosomao vacuola digestiva. 6.- Monómeros aprovechados por la célula 7.- Excreción de productos de desecho 8.- Formación de una vacuola autofágica. HETEROFAGIA AUTOFAGIA

34. FUNCIÓN DE LOS LISOSOMAS: Actúan como un sistema digestivo intracelular, degradando el material captado del exterior por endocitosis y digiriendo el material de la propia célula que ya han cumplido su función

35. PEROXISOMAS Son orgánulos similares a los lisosomas pero contienen en su interior enzimas oxidativos. Son capaces de realizar reacciones de oxidación de diferentes sustratos gracias a unas enzimas denominadas oxidasas. En estas reacciones se produce peróxido de hidrógeno (H2O2), tóxico para la célula, que se elimina gracias a otra enzima presente en los peroxisomas llamada catalasa. FUNCIONES DE LOS PEROXISOMAS: 1.- Detoxificación: eliminación de sustancias tóxicas. Los peroxisomas son abundantes en las células del hígado y riñón. 2.- Oxidación de aminoácidos y ácidos grasos.

37. VACUOLAS Son orgánulos membranosos característicos y abundantes de las células vegetales, aunque no son exclusivos de ellas. La membrana que los delimita recibe el nombre de tonoplastoy el interior encierra un contenido acuoso. Se forman por la unión de vesículas procedentes del aparato de Golgi y del retículo endoplasmático. FUNCIONES DE LAS VACUOLAS: 1.- ACUMULAR GRAN CANTIDAD DE AGUA. Esto permite aumentar el volumen en las células vegetales y alcanzar la turgencia celular. El agua, que realiza en este caso una función estructural, entra por ósmosis al interior de la vacuola debido a la elevada concentración de sustancias que hay en su interior. 2.- ALMACENAR SUSTANCIAS como reservas energéticas, productos de desecho, etc. 3.- REGULAR LA PRESIÓN OSMÓTICA en los protozoos. Estas vacuolas se llaman vacuolas pulsátiles y se encargan de expulsar agua al medio exterior (ejemplo: en los paramecios). En otros protozoos las vacuolas están relacionadas con funciones de digestión intracelular (ejemplo: las amebas).