Lisosomas - Apuntes 1 PDF

Preview

Summary

apuntes del tema de lisosomas de biologia celular
...

Description

LISOSOMAS I VACUOLAS Los lisosomas son orgánulos intracelulares rodeados de una membrana que contienen unas 50 enzimas digestivas activas a pH ácido (4,6-5, mantenido por la bomba de H+). Actúan como orgánulos digestivos de la célula. La membrana de los lisosomas contiene los siguientes elementos:  Proteínas de transporte: permiten que los productos finales de la digestión de las macromoléculas sean transferidos hacia el citosol.  Bomba H+ impulsada por ATP, que bombea protones hacia el lisosoma y mantiene de esta manera su contenido a pH ácido  Proteínas de membrana altamente glucolisadas: la hemimembrana interna contiene un alto contenido de azúcares que protegen a la membrana de la exposición al pH ácido y a la acción de las enzimas lisosómicas.

Las principales FUNCIONES de las proteínas de la membrana lisosómica son las siguientes: 1.El lisosoma es un orgánulo ácido central que participa en la degradación de macromoléculas a través de la actividad de hidrolasas lisosomales. 2.Los lisosomas son cruciales para la maduración de los fagosomas al fagolisosoma en la fagocitosis, que es importante para la defensa del patógeno celular. 3.La vía de la macro autofagia media la rotación de los componentes citoplasmáticos, como orgánulos y complejos grandes, y está involucrado en la muerte celular y la proliferación. La macro autofagia depende de la fusión de los lisosomas con los auto fagosomas para crear auto lisosomas, en los que se produce degradación.  Macro autofagia y autofagia mediada por chaperones (un transporte lisosomal directo) Proceso por el cual las proteínas citosólicas, se regulan por proteínas de membrana asociadas a lisosomas (LAMP). 4.La exocitosis lisosomal y la reparación de la membrana plasmática son dependientes de iones Ca2+ y sinaptotagmina 7(SYT7): eventos de fusión dependientes, que posiblemente estén involucrados en la entrada de patógenos, autoinmunidad y crecimiento de neuritas. 5.La vía de la muerte celular lisosomal se desencadena por una liberación de catepsinas lisosomales a través de un mecanismo desconocido. 6.La homeostasis del colesterol celular se controla mediante la salida de colesterol lisosomal a través de una proteína (NPC1). 7.La presentación del antígeno dependiente de clase II del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) requiere proteasas lisosomales y proteínas de membrana. 8.Se cree que la liberación de exosomas está involucrada en respuestas inmunitarias adaptativas. 9.Las proteínas de la membrana lisosómica también están involucradas en el transporte de hidrolasas recién sintetizadas al lisosoma (por ejemplo, proteína de membrana integral

lisosomal 2 (LIMP2)) y a través de la membrana lisosomal (por ejemplo, el complejo H + -ATPasa de tipo V y la proteína del canal de cloruro).  LISOSOMAS PRIMARIOS: vesículas provenientes del complejo de Golgi que contienen enzimas hidrolíticas (hidrolasas ácidas), no intervienen en procesos digestivos y tienen un contenido homogéneo y denso.  LISOSOMAS SECUNDARIOS: se forman a partir de la fusión de un lisosoma primario con otra vesícula (fagolisosoma, endosoma tardíos, auto fagolisosomas). Estos están implicados en la digestión y tienen un contenido heterogéneo. Una de las principales funciones de los lisosomas es la digestión celular a través de autofagia o endocitosis (1. Fagocitosis, 2. Pinocitosis, 3. Mediada por clatrina) y la liberación de enzimas en moluscos, hongos y en el acrosoma del espermatozoide.

 AUTOFAGIA (Proceso que abarca distintas funciones) -Proceso de degradación de moléculas -Reciclaje de la mayor parte del citoplasma La autofagia es generalmente considerada como un proceso de degradación que juega un papel importante en el reciclaje de la mayor parte del citoplasma. Este concepto es principalmente como vía de degradación pero tiene otros muchos roles funcionales.

-Autofagia selectiva de orgánulos en respuesta al daño o disfunción -Adaptación celular a las condiciones nutricionales Algunos orgánulos pueden ser eliminados por la autofagia no selectiva, pero también pueden ser específica y destinada a la degradación. Este tipo de autofagia selectiva puede ocurrir en respuesta al daño del orgánulo o su disfunción, pero también puede ser el resultado de la adaptación celular a las condiciones nutricionales cambiantes.

-Mecanismo de respuesta al estrés nutricional La autofagia es importante como respuesta al estrés nutricional permitiendo a la célula mantener su viabilidad durante el agotamiento de los nutrientes.

- Proceso biosintético: transporte a la vacuola de hidrolasas en el citoplasma. -Transporte de moléculas de señalización a través de la fusión con la membrana plasmática. La autofagia o macro autofagia selectiva pueden formar parte del proceso biosintético contribuyendo al transporte de varias hidrolasas residentes en el citoplasma a la vacuola, su sitio funcional.

o

Macro autofagia: reclusión del citoplasma u orgánulos específicos en los auto fagosomas.

o o o

Micro autofagia: estructuras seleccionadas para su degradación son secuestradas en las proximidades de la vacuola. Micro nucleofagia: renovación de la envoltura nuclear y del nucleoplasma. AUTOFAGOSOMA: formado a partir de la expansión de los compartimentos precursores (FAGÓFOROS).

AUTOFAGOLISOSOMAS Es el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vacuola autofágica o auto fagosoma. Algunos orgánulos citoplasmáticos son englobados en vacuolas, con membranas que provienen de las cisternas del retículo endoplasmático, para luego ser reciclados cuando estas vacuolas autofágicas se unen con los lisosomas primarios. Funciones: 1. Limpieza y reciclado celular: Digestión intracelular de orgánulos dañados 2. Obtención de materiales en periodos de falta de nutrientes. Autodigestión y disminución de tamaño 3. Eliminación celular cuando no funciona la apoptosis. Eliminación de patógenos intracelulares 4. Desencadenantes de respuesta inmunitaria innata frente a parásitos intracelulares 5. Presentación de antígenos internos por el MHC II 6. Impide la acumulación de proteínas mal sintetizadas o mal plegadas 7. Participa en el control metabólico de la célula, eliminando proteínas no necesarias o que ya cumplieron su función (ej. ciclinas) 8. Es la principal fuente de aminoácidos cuando aumentan las necesidades metabólicas o disminuye el aporte de nutrientes

Los auto fagosomas se forman a partir de la nucleación y/o expansión del fagóforo a partir de compartimentos de membrana provenientes del retículo endoplasmático, aparato de Golgi o membrana plasmática. 

FAGÓFORO: está formado por una doble membrana lipídica que ofrece los requerimientos energéticos termodinámicos mientras el contenido es recluido y la membrana del fagóforo se expande. La expansión del fagóforo puede ocurrir por el movimiento lateral o la translocación de lípidos a partir del orgánulo o por vesiculación y fusión de vesículas.

 DIGESTIÓN EXTRACELULAR

Se ha creído tradicionalmente que los lisosomas tienen una intercomunicación muy limitada en la ruta vesicular cuando se compara con cualquier otro compartimento membranoso y se han considerado como un compartimento terminal. Durante los últimos años se han ido acumulando evidencias acerca de otra función de los lisosomas: su capacidad de participar en una exocitosis regulada. Por ejemplo, en el hígado se secretan enzimas lisosómicas a la bilis. También se ha observado la exocitosis de orgánulos con características similares a los lisosomas como es el caso de los melanocitos (los gránulos de melanina que pasarán a los queratinocitos que darán el color moreno a la piel). El acrosoma de los espermatozoides, una vesícula cargada de numerosas enzimas hidrolíticas, se libera durante la fecundación. Se ha propuesto desde hace tiempo que las células eucariotas son capaces de eliminar las sustancias que no pueden degradar más y esto sería posible si los lisosomas terminan por expulsar su material cuando se fusionan con la membrana plasmática.  Cuando el espermatozoide alcanza la vecindad de un óvulo se fusionan las membranas plasmáticas y la del acrosoma, se liberan las enzimas lisosómicas almacenadas. Las enzimas abren una vía a través de la cubierta externa del óvulo. En las células de mamíferos donde sólo se produce secreción constitutiva se ha visto que bajo ciertas condiciones pueden realizar exocitosis regulada, por ejemplo, por una elevación de la concentración de calcio intracelular.

 BIOGÉNESIS Las enzimas lisosómicas son sintetizadas al retículo endoplasmático rugoso. Después se transportan al aparato de Golgi donde pierden los residuos de manosa y se fosforilan la dos manosas terminales (señal: manosa-6-fosfat). Las enzimas se fijan en la cara trans del aparato de Golgi y se cierran en vesículas recubiertas de clatrina y serán emitidas al citoplasma de la célula. Estos son los lisosomas primarios....