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sistema de endomembranas, Apuntes de Biología Celular

cbc, biología celular. resumen breve del sistema de endomembranas

Tipo: Apuntes

2024/2025

Subido el 29/06/2025

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Biología Celular
Clase 7 - Sistema de endomembranas
- En el tengo el sistema vacuolar citoplasmático (SVC)
- Todas las membranas tienen la misma composición que
la membrana celular
- Lo componen las siguientes organelas:
- Retículo Endoplasmático Rugoso/Liso
- Complejo de Golgi
- Envoltura Nuclear
- Endosomas y Lisosomas
→ Sistema Vacuolar Citoplasmático
- Constituye un sistema tridimensional de tubos, cisternas y vesículas
- en general conectados entre sí
- formados por la misma estructura de la membrana plasmática, con
composición química similar
- Es una membrana semipermeable
- Dividen al citoplasma en dos compartimentos:
- Matriz Citoplasmática
- El contenido de las endomembranas.
- Solo en la eucariota!
- está compartimentalizada
- transporte de sustancias entre dichos compartimientos
- En algunos lugares la comunicación es directa
- En otros es mediada por vesículas transportadoras
- nacen en un compartimiento y se transfieren a otro
(proceso de pérdida y ganancia de membrana).
- Compartimiento Donante, Compartimento receptor, Vesículas Recicladoras
Características del SVC
- Tienen una concentración diferente del citosol, debido a la permeabilidad
selectiva y a la distribución diferencial de solutos no permeables en los
compartimentos.
- Existen canales especiales y bombas proteicas selectivas distintas a las de la
membrana celular.
- Se establecen gradientes de concentración de iones a través de las distintas
membranas.
- Las membranas poseen glucolípidos y glucoproteínas integrales y periféricas
que representan más del 80% de su peso.
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¡Descarga sistema de endomembranas y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity!

Biología Celular

Clase 7 - Sistema de endomembranas

  • En el tengo el sistema vacuolar citoplasmático (SVC)
    • Todas las membranas tienen la misma composición que la membrana celular
    • Lo componen las siguientes organelas:
      • Retículo Endoplasmático Rugoso/Liso
      • Complejo de Golgi
      • Envoltura Nuclear
      • Endosomas y Lisosomas

→ Sistema Vacuolar Citoplasmático

  • Constituye un sistema tridimensional de tubos, cisternas y vesículas
    • en general conectados entre sí
    • formados por la misma estructura de la membrana plasmática, con composición química similar
  • Es una membrana semipermeable
  • Dividen al citoplasma en dos compartimentos:
    • Matriz Citoplasmática
    • El contenido de las endomembranas.
  • Solo en la eucariota!
    • está compartimentalizada
    • transporte de sustancias entre dichos compartimientos
  • En algunos lugares la comunicación es directa
  • En otros es mediada por vesículas transportadoras
    • nacen en un compartimiento y se transfieren a otro (proceso de pérdida y ganancia de membrana).
  • Compartimiento Donante, Compartimento receptor, Vesículas Recicladoras

Características del SVC

  • Tienen una concentración diferente del citosol, debido a la permeabilidad selectiva y a la distribución diferencial de solutos no permeables en los compartimentos.
  • Existen canales especiales y bombas proteicas selectivas distintas a las de la membrana celular.
  • Se establecen gradientes de concentración de iones a través de las distintas membranas.
  • Las membranas poseen glucolípidos y glucoproteínas integrales y periféricas que representan más del 80% de su peso.

Funciones del SVC

  • Compartimentalización del citoplasma y de los distintos sistemas enzimáticos.
  • Realiza intercambios con el citosol
  • Proporciona vías de conducción intracelular de diversas sustancias.
  • Contribuye al sostén y mantenimiento de la estructura celular.
  • Muchas de las funciones celulares están asociadas a membranas, donde se localizan Sistemas Enzimáticos, manteniendo un ordenamiento preciso. - Esto aumenta la eficacia de las reacciones bioquímicas.
  • Intercambio de sustancias → todo pasa por golgi, englobado en vacuolas

→ Retículo endoplasmático

  • RER → formado por cisternas
  • REL → formado por túbulos

Retículo Endoplasmático Rugoso o Granular

  • Relacionado al síntesis de proteínas
  • Tiene ribosomas adheridos en sus membranas, que están unidos por su subunidad mayor
  • Se comunica con la membrana nuclear y el retículo endoplasmático liso
  • Está formado por sacos y grandes cisternas aplanadas
    • forman pilas de membranas conectadas por túbulos membranosos o a través de vesículas membranosas
  • Función → síntesis de proteínas por los ribosomas fijados al lado externo de su membrana
  • Las proteínas sintetizadas pasan del RER al REL, luego al aparato de Golgi y de allí, a los lisosomas, a la membrana plasmática o al exterior. - RER → REL → Golgi - en golgi se “tunea” a la proteína
  • Existe una comunicación dentro del RER mediante vesículas membranosas
  • Los ribosomas son estructuras granulosas, están desprovistos de membranas y se componen de ARN y proteínas.
  • Ribosomas procariotas y eucariotas → ambos sintetizan proteínas
    • los de la procariota son más chicos
  • Solo se unen los Ribosomas que están sintetizando algún tipo de proteínas:
    • Proteínas de Membrana
    • Enzimas hidrolíticas
    • Proteínas de exportación
  • Las proteínas destinadas a permanecer en el citosol, o a incorporarse a mitocondrias, cloroplastos, al núcleo o a los peroxisomas, se sintetizan en su totalidad en ribosomas libres del citoplasma.
  • En citoplasma → subunidad mayor y menor están separados
    • solo se unen cuando se sintetiza la proteína, mediante la información que les llega por el ARN mensajero

Translocación postraduccional de las proteínas en el R.E

  • Las proteínas destinadas a una internalización postraduccional al RE se sintetizan en ribosomas libres y se mantienen en una conformación desplegada mediante chaperonas citosólicas.
  • Son reconocidas por el complejo Sec62/63 y sus secuencias señal se insertan en el translocon en la membrana del RE.
  • La proteína Sec63 está asociada también a una proteína chaperona (denominada BIP).
  • La unión de múltiples moléculas de BIP y su liberación (unida a gasto de ATP) impulsan la translocación de la cadena polipeptídica en el RE.

Inserción de las proteínas de membrana con secuencias transmembranas internas

  • Las secuencias transmembrana internas pueden llevar a la inserción de cadenas polipeptídicas en cualquier orientación en la membrana del RE.
  • (A) La secuencia transmembrana dirige la inserción del polipéptido de manera que su extremo amino (N) queda expuesto en el lado citosólico.
  • La secuencia transmembrana sale del translocon para fijar la proteína en la bicapa lipídica y el resto de la cadena polipeptídica es translocada en el RE a medida que avanza la translocación.
  • (B) Otras secuencias transmembrana internas están orientadas para dirigir la transferencia de la parte amino terminal del polipéptido a través de la membrana.
  • La contínua traducción produce una proteína que se extiende a la membrana del RE con su extremo amino en la luz y su extremo carboxilo (C) en el citosol.

Inserción de una proteína de membrana con una secuencia señal escindible y una secuencia transmembrana interna

  1. La secuencia señal se escinde cuando la cadena polipeptídica atraviesa la membrana.
  2. El extremo amino de la cadena polipeptídica queda expuesto en la luz del RE.
  3. La translocación de la cadena polipeptídica a través de la membrana se interrumpe cuando el translocon reconoce una secuencia transmembrana.
  4. La proteína selecta del translocon lateralmente y se fija en la membrana del RE.
  5. La traducción continúa y produce una proteína extendida con su extremo carboxilo en el lado citosólico.

Control de calidad en el RER

  • Las proteínas sintetizadas en el RE son degradadas rápidamente si no se pliegan de forma correcta - sufren serie de chequeos
  • El plegamiento en el RE es lento e ineficiente
    • crece, se agranda → puede llevar a la muerte celular
  • Las proteínas mal plegadas son retiradas por un proceso de DEGRADACIÓN ASOCIADA AL R.E (ERAD) - se identifican las proteínas mal plegadas y se envían al citosol donde son degradadas por el sistema ubiquitina-proteasoma
  • Las chaperonas CALNEXINA Y CALRETICULINA actúan como sensores de defectos en el plegamiento de las glucoproteínas.

Plegamiento de proteínas por calnexina

  1. Durante la salida a través del translocon, se escinden 2 residuos de glucosa de la glucoproteína para permitir la unión de la calnexina.
  2. La escisión del restante residuo de glucosa pone punto final a la interacción con la calnexina y la glucoproteína.
  3. Un sensor de plegamiento valora las regiones hidrofóbicas expuestas para evaluar el plegamiento.
  4. La ausencia de estas regiones implican el correcto plegamiento.
  5. Si el plegamiento es incorrecto se agregará un nuevo residuo de glucosa para volver a unir la calnexina para otro intento de plegamiento.
  6. Si este ciclo se repite varias veces y la glucoproteína no es plegada correctamente regresará al citosol. (respuesta a proteínas no plegadas → expansión RE)

[ - proteínas antes de salir del retículo → hay que chequearlas

  • proteína sintetizada → se glicoxila
    • proteina bien plegada → se va para golgi
    • proteína mal plegada → se le sale manosa que la señaliza y sale para el citoplasma - se une al proteasoma - las enzimas de adentro liberan a los AA ]
  • Las proteínas de otras organelas, como mitocondrias y peroxisomas, se sintetizan en ribosomas del citosol. - tienen una señal específica en un extremo de su cadena que es reconocida por receptores de la membrana de cada organela - permite la correcta localización de las proteínas.
  • En el REG las proteínas van ingresando a medida que se van produciendo, mientras que las destinadas a otras organelas ingresan una vez sintetizadas completamente.
  • En los polirribosomas del citosol se sintetizan proteínas estructurales del citoesqueleto ( Tubulina , Actina y Miosina). - también Enzimas de la glucólisis y otras enzimas solubles.

En el RER se producen las siguientes proteínas:

  • Proteínas integrales de la membrana
  • Proteínas de secreción
  • Proteínas que permanecerán en la luz del RE

Síntesis de fosfolípidos

  • Los glicerofosfolípidos se sintetizan en la membrana del RE a partir de precursores citosólicos.
  1. Dos ácidos grasos unidos a los transportadores de coenzima A (CoA) se unen al glicerol-3-fosfato, dando ácido fosfatídico.
  2. Una fosfatasa convierte el ácido fosfatídico en diacilglicerol, que se convierte en fosfatidilcolina, por adición de un grupo de fosfocolina polar al fosfatidilinositol.

Translocación de los fosfolípidos a través de la membrana del RE

  • Los fosfolípidos se sintetizan en la cara citosólica del RE, solo se añaden a la mitad citosólica de la bicapa.
  • Se transloca a través de la membrana mediante flipasas fosfolipídicas.
    • Esto da lugar a un crecimiento uniforme de las dos mitades de la bicapa.