Sistema Endomembranas

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 En el interior de una CÉLULA EUCARIOTA existen varias 
organelas rodeadas por membrana:
 Retículo endoplásmico
 Complejo de Golgi
 Lisosomas
 Endosomas
 Las CÉLULAS PROCARIOTAS no poseen estas estructuras 
membranosas en su interior.
 Se piensa que DURANTE LA EVOLUCIÓN de procariota a 
eucariota, algunas células procariotas fueron INVAGINANDO 
SU MEMBRANA PLASMÁTICA para formar compartimientos 
internos con funciones especializadas dentro de la célula.
 Núcleo
 Mitocondrias
 Peroxisomas
 Cloroplastos 
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Las organelas intracelulares que se formaron por este proceso de 
INTERNALIZACIÓN DE MEMBRANAS corresponden al SISTEMA 
DE ENDOMEMBRANAS O SISTEMA DE MEMBRANAS INTERNAS 
(membranas citoplásmicas).
COMPONENTES DEL SEM:
 Retículo endoplásmico
 Complejo de Golgi
 Lisosomas
 Endosomas
 Envoltura nuclear
 Vesículas de transporte
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PROCESO DE INTERNALIZACIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Por este mecanismo se originaron los componentes del SEM
Las organelas del SEM tienen un INTERIOR TOPOLÓGICAMENTE 
EQUIVALENTE AL EXTERIOR de la célula.
Interior del SEM = exterior celular
Los componentes del SEM delimitan 
en el citoplasma 2 compartimientos:
 Uno que queda EN EL INTERIOR 
de las organelas, denominado 
espacio cisternal o luminal o 
simplemente luz o lumen;
 Y otro que queda POR FUERA de 
las organelas denominado citosol.
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Los interiores de las organelas del SEM se comunican intensamente 
entre sí y con el exterior de la célula por medio de VESÍCULAS DE 
TRANSPORTE que emergen por GEMACIÓN de una organela y se 
FUSIONAN con otra.
Interior RE = interior CG = interior LIS = 
interior VT = exterior celular
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LA ENVOLTURA NUCLEAR consta de dos membranas (interna 
y externa) separadas por el espacio intermembrana.
El espacio intermembrana se continúa 
con el interior del RE, por lo que son 
TOPOLÓGICAMENTE EQUIVALENTES.
EIM = interior RE = exterior celular
El interior del núcleo se continúa con el citosol a través de los poros 
nucleares, por lo que el interior del núcleo es TOPOLÓGICAMENTE 
EQUIVALENTE aunque FUNCIONALMENTE DISTINTO al citosol.
Interior del núcleo = citosol
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También existen otras organelas citoplásmicas rodeadas por 
membrana pero que permanecen aislados del extenso tráfico de 
vesículas que conectan el interior de las organelas entre sí y con 
el exterior celular, es decir, NO PERTENECEN AL SEM. 
 Las mitocondrias y los cloroplastos difieren de los demás 
organelos en que poseen su propio genoma (dotación de genes). 
 Las evidencias sugieren, por la similitud de los genomas, que 
mitocondrias y cloroplastos evolucionaron a partir de bacterias 
que fueron engullidas por otras células.
 Mitocondrias
 Cloroplastos
 Peroxisomas
CFC 8Bacterias 
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Por tanto, en las células superiores se reconocen 
varios compartimientos rodeados por membrana:
Núcleo y citosol
SEM
Mitocondrias
Peroxisomas
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 La monocapa externa de la membrana plasmática es equivalente a 
la monocapa interna o luminal de todos los componentes del SEM
 La monocapa interna (citosólica) de la membrana plasmática es 
equivalente a la monocapa externa (citosólica) de los componentes 
del SEM
 Las monocapas internas de todos los componentes del SEM son 
equivalentes entre sí
 Las monocapas externas de todos los componentes del SEM son 
equivalentes entre sí
 El interior del núcleo y el citosol son topológicamente equivalentes
Del concepto de EQUIVALENCIA TOPOLÓGICA se desprende que:
mi MP
me SEM
me MP
mi SEM
Topológicamente 
equivalentes
ORGANELA 
DEL SEM
CITOSOL
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Topológicamente 
equivalentes
EQUIVALENCIA ENTRE MEMBRANAS
Topológicamente 
equivalentes
Funcionalmente 
distintos
NÚCLEO
CITOSOL
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EQUIVALENCIA ENTRE COMPARTIMIENTOS
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TRÁFICO DE PROTEÍNAS
Todas, absolutamente TODAS LAS PROTEÍNAS empiezan a ser 
sintetizadas en ribosomas que se encuentran vagando por el citosol 
(RIBOSOMAS LIBRES).
Su DESTINO SIGUIENTE depende de que posean o no 
SECUENCIAS DE AMINOÁCIDOS que sirven como MARCAS O 
SEÑALES DE CLASIFICACIÓN que determinan su próximo destino.
Pero no todas las proteínas permanecen para 
siempre en el citosol.
La síntesis de proteínas se 
denomina TRADUCCIÓN
CFC 15
Cuando las señales de clasificación se encuentran en el extremo 
de la proteína (N o C) se habla de PÉPTIDO SEÑAL.
 Péptido señal en el extremo N: determina el destino inicial
 Péptido señal en el extremo C: determina el destino final
Cuando las señales de clasificación no se encuentran en el 
extremo de la proteína se habla de REGIÓN SEÑAL.
 Región señal: determina el destino final
CFC 16
Dependiendo del destino que deben seguir, 
las proteínas se dividen en 2 grupos:
Proteínas que nacen en el citosol 
con péptido señal en el extremo N:
Proteínas que nacen en el citosol 
sin péptido señal en el extremo N:
Se sintetizan totalmente 
en el CITOSOL
La síntesis se detiene y la proteína es 
transportada a la membrana del RER. 
Posteriormente continúa la síntesis
“DESTINO INICIAL”
CFC 17
Las proteínas que se sintetizan totalmente 
en el CITOSOL pueden:
 Permanecer en el citosol como residentes permanentes. 
Ej: proteínas del citoesqueleto, enzimas de la glucólisis
 Ser destinadas a otros sitios: núcleo, mitocondrias, 
cloroplastos o peroxisomas
Las proteínas que se unen al RER pueden:
 Permanecer en el RER
 Pasar del RE al CG
 Del CG ser destinadas a: LIS, MP o la MEC
CFC 18
CFC 19
El destino depende de la “marca” que posea la proteína
CFC 20
ESQUEMA DEL TRÁFICO DE PROTEÍNAS
CFC 21
Se distinguen 3 tipos de transporte proteico:
TRANSPORTE REGULADO:
Entre compartimientos topológicamente equivalentes y 
funcionalmente distintos
Citosol Núcleo
TRANSPORTE TRANSMEMBRANA:
Entre compartimientos topológicamente distintos
Citosol RE
Citosol MIT, PEROX, CLOROPLASTOS
TRANSPORTE VESICULAR:
Entre compartimientos topológicamente equivalentes
RE CG MEC, LIS
CFC 22
CFC 23
Existen 2 vías de transporte proteico:
VÍA BIOSINTÉTICA O SECRETORIA: Hacia el exterior celular
 Si se realiza de manera contínua, no regulada, se 
denomina SECRECIÓN CONSTITUTIVA.
 Cuando los materiales se almacenan en gránulos secretorios 
y sólo se liberan cuando llega una señal para liberar se 
denomina SECRECIÓN REGULADA.
VÍA ENDOCÍTICA: Hacia el interior celular
RECitosol CG LIS, MP, 
EXTERIOR
CFC 24
VÍA BIOSINTÉTICA O SECRETORIA: Hacia el exterior celular
Este proceso incluye la 
formación de la matriz 
extracelular y de la propia 
membrana plasmática.
Células que producen y liberan 
hormonas y neuronas que liberan 
neurotransmisores utilizan este 
tipo de secreción.
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VÍA ENDOCÍTICA: Hacia el interior celular
Lleva materiales del exterior de la célula y desde la 
membrana plasmática a compartimientos del interior 
celular como endosomas y lisosomas.
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VESÍCULAS DE TRANSPORTE
 Son componentes del SEM rodeados por membrana
 Transportan materiales de una organela a otra
 Se forman por GEMACIÓN a 
partir de un compartimiento 
membranoso (compartimiento 
donador)
 Se mueven a través del 
citoplasma de manera dirigida, 
por vías formadas por el 
CITOESQUELETO
 Se FUSIONAN con la membrana 
de un compartimiento diferente 
(compartimiento aceptor)
 El compartimiento aceptor 
acepta: la carga soluble y 
también la membrana de la VT
CFC 27
Las vesículas están rodeadas por una cubierta proteica.