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Seminario 3...

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ARTÍCULO Lisosomas, endosomas, calciosomas, vacuolas. Tráfico intracelular. Organelos con membrana única: peroxisomas, glioxisomas. Organelos microtubulares: cilios, centriolos y flagelos. Inclusiones citoplasmáticas. Actividad lisosomal en el pus Arturo

Arroyo

( [email protected]),

([email protected]), Robertiñho

Marquina

Zarai

Maco

Anthony

La

Cunza

([email protected]),

( [email protected]),

Carmen

Marreros

([email protected])  Área de Salud, Universidad Nacional de Trujillo (UNT), La Libertad, Perú 2 de octubre del 2019 RESUMEN Los objetivos de esta investigación es diferenciar los tipos de organelos que intervienen en la síntesis de proteínas en el medio interno y el tráfico dentro de la célula, así como conocer sus diferentes funciones. Las vacuolas en las plantas cumplen funciones similares a los lisosomas en las células animales, puesto que ambos son sacos que contienen enzimas digestivas. Palabras Clave: Lisosomas, endosomas, calciosomas, vacuolas. tráfico intracelular, peroxisomas, glioxisomas, cilios, flagelos.

ABSTRACT The objectives of this research is to differentiate the types of organelles that are involved in the synthesis of proteins in the internal environment and the traffic within the cell, as well as to know their different functions. Vacuoles in plants fulfill similar functions to lysosomes in animal cells, since both are sacs that contain digestive enzymes. Keywords: Lysosomes, endosomes, calciosamas, vacuoles. intracellular trafficking, peroxisomes, glyoxisomas, eyelashes, flagella.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

I. INTRODUCCIÓN

proteínas en el medio interno y el tráfico dentro de la célula.

La célula está protegida del mundo exterior gracias a que está envuelta



por la membrana celular o membrana

Conocer diferentes funciones de cada

plasmática. En determinados tipos

organelo

la

III. DESARROLLO

unos dominios o regiones claramente diferenciados, tanto a nivel funcional

1. LISOSOMAS

como morfológico (cilios, flagelos,

Los lisosomas son pequeñas vesículas

microvellosidades)

constituidas

célula

de

célula.

celulares, esta membrana presenta

La

dentro

eucariota

tiene

la

por

provenientes

de

membranas

los

sistemas

de

membrana plasmática que la aísla

membranas (AG y, ocasionalmente,

del

membranas

RER). Se caracterizan por tener en su

subdividen

interior enzimas hidrolíticas, enzimas

exterior

y

intracelulares

que

las la

formando los distintos orgánulos.

que

Esta compartimentación le permite

polímeros por adición de agua. Estas enzimas

adaptarse a los variables ambientes extracelulares

y

llevar

a

rompen

los

están

enlaces

de

empaquetadas

los e

inactivas en los lisosomas y así se evita

cabo

que

funciones específicas dependiendo

puedan

destruir

las

propias

estructuras celulares.

del tejido u órgano al que pertenezca. Las membranas están compuestas

Los lisosomas se originan en los

por (glico)lípidos y (glico)proteínas,

dictiosomas del aparato de Golgi, en

que,

algunos casos, en ciertas regiones del

una

vez

transportan

a

sintetizados sus

se

retículo endoplasmático rugoso a partir

destinos

de vesículas que se destacan de los

intracelulares.

sáculos de los dictiosomas. Solo se encuentran en las células animales.

II. OBJETIVOS



Tipos

Diferenciar los tipos de organelos que intervienen en la síntesis de

Lisosomas primarios: contienen una variedad de enzimas hidrolíticas capaces 2

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

4. Reabsorción renal

de degradar casi todas las moléculas orgánicas.

5. Destrucción realizada Lisosomas

secundarios:

Tienen

por

los

hepatocitos de las glucoproteínas

materiales en vías de digestión, además

envejecidas.

de enzimas. Son de mayor tamaño y contenido heterogéneo.

2. ENDOSOMAS

Existen diversas formas de lisosomas

Los endosomas son

secundarios:

membranosos que presentan una forma

compartimentos

irregular, generalmente con aspecto de 

Fagolisosomas. Se originan de la

grandes "bolsas", que a veces también

fusión del lisosoma primario con una

forman

vesícula

comportan en la vía de endocitosis de

procedente

de

la

fagocitosis, denominada fagosoma. 

Endosomas

tardíos.

Surgen

membranosos.

Se

manera similar a como lo hace el TGN (Red trans Golgi) en la vía de exocitosis,

al

unirse los lisosomas primarios con

Desde los endosomas salen vesículas

materiales

de

provenientes

de

los

endosomas tempranos. 

túbulos

la

membrana

llevando de vuelta sobre todo membrana y receptores transmembrana, mientras

de la fusión entre un lisosoma

que el resto de las moléculas sigue su

primario y una vacuola autofágica o

procesamiento hacia los lisosomas.

autofagosoma

Modelos

Funciones Digieren

el

Hay dos propuestas sobre cómo se

material

organiza el compartimento endosomal:

captado del exterior, que atraviesa la membrana y es aprovechado por la

a. Diferentes tipos de endosomas.

célula.

Habría

2. Defensa. Realizada por leucocitos

Realizada

en

una

endosomas

con

misma

célula

características

estables en el tiempo encargados de

cuando fagocitan bacterias.

3. Limpieza.

hacia

plasmática y hacia el aparato de Golgi

Autofagolisosomas. Es el producto

1. Nutrición.

reciclado

realizar tareas concretas. por

macrófagos en el pulmón y otros tejidos.

3

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO  Endosomas Reciben

tempranos.

las

vesículas

de

Golgi. Finalmente, se convertirían en los lisosomas o se fusionan con ellos. De manera que todos los tipos

endocitosis  Endosomas de reciclaje desde los que parten vesículas a la membrana

plasmática

y

al

aparato de Golgi

de endosomas descritos son sólo estados de un proceso continuo de maduración. Todavía no está resuelto cuál de las dos propuestas es la correcta, o si ambos

 Cuerpos multivesiculares o endosomas tardíos localizados en zonas más internas de la célula, que reciben vesículas cargadas de hidrolasas

mecanismos actúan simultáneamente. Sin embargo, los datos más recientes apuntan al modelo de maduración. Distribución

ácidas desde el TGN del aparato de

Golgi,

y

envían

otras

Los endosomas se distribuyen espacio-

recicladas de vuelta al TGN, y

temporalmente en

que terminan fusionándose con

manera

los lisosomas para la degradación

endosomas tempranos se sitúan en

de las moléculas y vesículas que

la periferia celular,

contienen. Todos estos tipos de

membrana plasmática. A medida que van

endosomas

madurando se van internando en la

estarían

comunicados por vesículas.

célula

la

particular

y

se

célula

de

una

(imagen

1).

Los

próximos

concentran

a

en

la

la

región perinuclear, donde se encuentran

b. Maduración de los endosomas.

los cuerpos multivesiculares/endosomas

Una segunda teoría propone que los

tardíos. De esta manera también se

endosomas tempranos se formarían

segregan

por la convergencia y fusión de las

endosomas. Al conjunto de endosomas

vesículas de endocitosis. Durante su

que hay en el espacio perinuclear se le

trayecto

llama nube perinuclear. En la periferia se

van

madurando,

las

funciones

de

los

convirtiéndose en endosomas de reciclado, produciendo vesículas de vuelta

hacia

plasmática,

la y

endosomas multivesiculares,

membrana posteriormente tardíos/cuerpo

que

reciben

vesículas del aparato de Golgi, y envían otras de vuelta al aparato de Fig. 01: Endosomas. Fuente: Atlas de histología vegetal y animal.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Los

calciosomas

las células

presentes

musculares son

en

llamados

también retículo sarcoplasmático. 4. VACUOLAS Las

de calcio. bombas

Su de

un

tipo

está

que

el

el citoplasma hacia

nombre de tonoplasto.

lleno

membrana dispone

activamente

grandes

sistema endomembranoso y se le da el

particular un retículo

liso que

calcio

sacos

membrana de la vacuola es parte del

de orgánulo intracelular, endoplasmático

son

aislados rodeados de membrana. La

3. CALCIOSOMAS El calciosoma es

vacuolas

transportan

calcio el

de

desde

interior

del

calciosoma El calciosoma participa en la regulación de la concentración de calcio intracelular ([Ca2+]i)

que

es

Fig. 02: Vacuola Fuente: Lifeder.com

un segundo

mensajero esencial a la transducción de

Las

mensaje en la célula. En condiciones de

principalmente

"reposo", el bombeo del calcio dentro del calciosoma

mantiene

el

aminoácidos.

[Ca2+]i a

azúcares,

mM). La apertura de canales de

Asimismo,

y

los

de fluidos

sales

minerales

(potasio,

coloración de las hojas de las plantas y

(potencial de acción en la fibra muscular, brutalmente

agua

algunos pigmentos responsables de la

como consecuencia de una excitación aumenta

de

hechas

sodio), oxígeno, dióxido de carbono y

calcio en la membrana del calciosoma

IP3…)

están

dentro de las vacuolas incluyen enzimas,

concentraciones bajas (entre 10-4 y 105

vacuolas

de las flores.

la

concentración de calcio [Ca2+]i, lo que da

Están rodeadas por una capa de lípidos,

inicio a una cascada de reacciones

lo que permite mantener el agua salada

(contracción

fuera del citoplasma. Esta capa se

muscular,

síntesis

de

proteína…).

denomina “tonoplasto”. Las vacuolas se forman cuando las vesículas 5

liberadas

por

el retículo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO endoplasmático y

las

liberadas

por

“pérdida”.

Este

es

un

proceso

el aparato de Golgi se fusionan en un

natural en el que la célula es

solo orgánulo.

destruida por sus propias enzimas.

Se encuentran principalmente en las

Las vacuolas también intervienen en

células de las plantas y de los hongos.

otras actividades de la célula, tales

Sin embargo, algunas células animales,

como:

bacterianas

y

protistas

presentan

1. La autofagia, que es un proceso

vacuolas.

mediante

el

citoplasma

Funciones

cual

de

la

parte

del

célula

son

absorbidos por las vacuolas para su

1. Regular las propiedades osmóticas

descomposición.

de la célula

2. La biogénesis, producción de seres

2. Almacenar sustancias

vivos a partir de otros seres vivos. 3. Ayudar a mantener la presión dentro de la célula 5. TRAFICO INTRACELULAR

4. Mantener el balance del pH dentro de la célula

Las

células

eucariotas

compuesto 6. Degradación de moléculas Las

un

complejo sistema membranoso interno

5. Exportar productos fuera de la célula

7. Desintoxicación.

poseen

por

diferentes

compartimentos rodeados de membrana, con

vacuolas

una

composición

molecular

específica y, por tanto, funcionalmente

protegen al citosol de sustancias

distintos.

tóxicas, tales como metales pesados

Estos

compartimentos

u

orgánulos deben estar comunicados o

y herbicidas.

conectados entre sí, del mismo modo que cada célula debe comunicarse con

8. Protección

su 9. Germinación de semillas

entorno.

Esta

comunicación

es

posible gracias a un complejo tráfico de membranas, proceso que está implicado

10. Autolisis. Las vacuolas intervienen

en múltiples funciones celulares, tales

en la muerte programada de una

como la síntesis proteica, el transporte

célula, la cual se da a través de un

de miles de moléculas a diferentes

proceso denominado “autolisis” (del

orgánulos

griego auto, “a sí mismo”, y lisis,

6

o

compartimentos,

la

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO secreción, la captación de moléculas

sintetizados,

extracelulares o la señalización.

unas

(en

esféricas

de

conocidas

como

enviados

a

función

del

tamaño

que

tengan), a la espera de que

el proceso por el que los lípidos y son

en

vesículas o gránulos de secreción

El tráfico intracelular de membranas es proteínas

almacenan

estructuras

membrana

Rutas del tráfico intracelular

se

aparezca la señal de disparo de la

los

secreción.

compartimentos de destino. De este modo, se distinguen:

2. La ruta endocítica. Es la ruta por la que componentes

1. La ruta secretora, biosintética o

solubles y

de

exocítica. Es la ruta por la que los

membrana entran en la célula. Esta

componentes recién sintetizados son

ruta abarca a su vez:

transportados

desde

el

2.1.

compartimiento de síntesis o retículo endoplasmático

(RE)

hasta

La

ruta

internalización mediada por un

otros

receptor. En

orgánulos

en

plasmática,

son

sintetizados,

sincrónicamente

2.2. por

tiene lugar cuando aparece una

llega

La pinocitosis. Es la vía la

que

se

internalizan

macromoléculas

señal específica, como la entrada de algunos iones (calcio) o como consecuencia de la interacción entre una hormona y su receptor. una

cuando

una señal específica

La secreción regulada. Sólo

regulada,

en

la que se incorporan rápida y

células

secreción

bien

debajo de la superficie celular y a

secreción tiene lugar en todas las

susceptibles

o

localizados inmediatamente por

se

alguna hasta el destino final. Esta

productos

membrana

en compartimientos intracelulares

transportan y secretan sin pausa

Los

la

determinados casos se almacena

La secreción constitutiva. A

medida que los lípidos y las

1.2.

las

un receptor que generalmente se encuentra

proteínas

este caso,

moléculas exógenas se unen a

Se distinguen dos tipos de secreción:

1.1.

de

Además,

es

empleado

para

constante

de

y el

fluidos. mecanismo

el la

recambio membrana

plasmática. En función del tipo

de

celular, la membrana plasmática

vez

7

UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO se renueva completamente cada

Los

30-60 min.

derivados del retículo endoplásmico que

2.3.

La de

emplea

internalización unas

vesículas

organelos

metabólicas en respuesta a cambios ambientales

...