Tema 9 de Biología de 2º de Bachillerato sobre los ribosomas, el retículo endoplasmático, el aparato de Golgi y la relación entre ellos.

1. TEMA 9
RIBOSOMAS Y
SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS

2. RIBOSOMAS
 Formado por dos subunidades.
 Constituidos por varias proteínas y ARNs.
 Función: Realizan la síntesis de proteínas
Formados por dos
subunidades

3. RIBOSOMAS
 Las dos subunidades se forman en el nucléolo, al unirse el ARNr y las
proteínas (formadas en el citoplasma).
 Las subunidades salen separadas del núcleo por los poros nucleares.
 Las subunidades presentan distintos sitios de unión del ARNm, ARNt y
a las endomembranas.

4. RIBOSOMAS
 Los ribosomas de las células eucarióticas son de mayor tamaño 80S
(40S + 60S) que los de las células procarióticas 70S (30S + 50S)
 En las células eucarióticas hay ribosomas 70S en mitocondrias y
cloroplastos. Ellos sintetizan las proteínas específicas codificadas por
el ADN mitocondrial o el ADN del cloroplasto.

5. Polirribosomas
 Generalmente varios ribosomas (4 a 100) pueden estar
traduciendo al mismo tiempo una cadena de mRNA del
sentido 5´→ 3´.

9.  Conjunto de cisternas y canales membranosos intercomunicados
entre sí que fabrican y transportan materiales en su interior.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO
Si las membranas llevan adosadas ribosomas
se llamará RER o REG. Su membrana
continua con la membrana nuclear
constituyendo un único compartimiento con un
espacio interno (lumen).
Si las membranas no llevan ribosomas
forman el REL

10. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO

11. RE liso en una célula secretora de
esteroides
RE rugoso en una célula
secretora de proteínas

12.  Su tamaño depende de la actividad celular (más
desarrollado en células muy activas).
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
 Sus membranas
presentan proteínas
(riboforinas), encargadas
de fijar los ribosomas, y
otras que actúan como
canales de penetración
de las proteínas
sintetizadas por estos.

13. Funciones del Retículo endoplásmico rugoso
 Síntesis y almacenamiento de proteínas. Las proteínas
pueden quedarse como proteínas transmembrana o pasar
al lumen del RER y ser exportadas en el interior de
vesículas.
 Glicosilación de proteínas. Tiene lugar en el lumen de
forma previa al transporte a otro destino.

14. Síntesis y translocación de proteínas

15. Síntesis y translocación de proteínas
 Se inicia en el citosol.
 Después de unirse al ARNm, el ribosoma comienza la síntesis de la
proteína que posee un péptido señal.
 Una partícula reconocedora de la señal (PRS) se une a este péptido,
lo que permite al ribosoma unirse a receptores de la membrana del
RER al ser reconocida por estos.
 La proteína es introducida a través de proteínas transmembranosas en
el lumen, donde pierde el péptido de señalización.
 En el lumen se puede unir un oligosacárido a la proteína (glicosilación).
 Las proteínas que no están en condiciones son degradadas en el
propio RE, que funciona así como un órgano de control de calidad.

16. Síntesis y translocación de proteínas

17. Glicosilación de proteínas
 Incorporación de
cadenas de
oligosacáridos a las
proteínas recién
sintetizadas.
 Es una parte del
proceso de síntesis de
proteínas que da lugar a
las glicoproteínas.

18. RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO
 Está constituido por una red de túbulos unidos al RER.
 Su membrana posee gran cantidad de enzimas cuya
principal actividad es la síntesis de lípidos.
 Muy desarrollado en:
 Células hepáticas, producción de partículas lipoproteícas
 Células musculares estriadas, forma el retículo sarcoplásmico.
 Células intersticiales de ovarios y en testículos, síntesis de
esteroides.

19. Funciones del Retículo endoplásmico liso
 Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos.
 Se sintetiza colesterol, fosfolípidos, glucolípidos, etc.
 Sólo los ácidos grasos se sintetizan en el citosol.
 Estos últimos pasan tras su síntesis al REL donde se almacenan.
 A partir del colesterol se sintetizan hormonas esteroideas.
 Detoxificación. Contiene enzimas que degradan sustancias
químicas tóxicas y las convierte en solubles para su excreción.
Muy importante en el hígado
 Contracción muscular. En el músculo esquelético, la liberación
de Ca2+ por parte del REL activa la contracción muscular.

20. APARATO DE GOLGI
 Conjunto de sáculos aplanados situados cerca del núcleo, y en las
células animales, rodeando a los centriolos.
DICTIOSOMA
Cara cis o de entrada
Cara trans o de salida o maduración

21. APARATO DE GOLGI
 El aparato de Golgi está estructural y
fisiológicamente polarizado:
 Cara cis, convexa y próxima al RER
 Cara trans, cóncava, próxima a la
membrana citoplasmática y con
cisternas de gran tamaño.
 La cara cis recibe vesículas de
transición de envoltura nuclear y RE.
 El contenido va avanzando hacia la
cara trans, mediante pequeñas
vesículas.
 Una vez que llega a la cara trans, el
contenido es concentrado en
vesículas mayores: vesículas de
secreción.

22. APARATO DE GOLGI

23. APARATO DE GOLGI
 Las vesículas actúan como lisosomas si contienen enzimas
digestivas, o pueden dirigirse hacia la membrana
plasmática donde vierten su contenido (exocitosis).

24. APARATO DE GOLGI
1. Las vesículas de
transición se unen
a la cara cis del
dictiosoma.
2-3-4. Las vesículas pasan
el contenido de cisterna
a cisterna. En la cara
trans, se concentra y se
acumula en las vesículas.
5. Las vesículas de
secreción se fusionan con
la membrana plasmática y
vierten su contenido al
medio externo.
La superficie de las
vesículas está revestida
de clatrina. Este
revestimiento
se pierde una vez formada
la vesícula.

26. APARATO DE GOLGI

27. Funciones del Aparato de Golgi (I)
 Transporte de moléculas. Sus vesículas permiten
transportar moléculas del RER.
 Interviene en los procesos de secreción. Muchas
moléculas sintetizadas en el RE son modificadas, se
concentran y pasan a vesículas de secreción.
 Formación de lisosomas: vesículas con enzimas
hidrolíticas.
 Formación de vacuolas en células vegetales.
 Formación del acrosoma de los espermatozoides.

28. Funciones del Aparato de Golgi (II)
 Glicosilación de lípidos y proteínas. Algunos
oligosacáridos que se habían unido a proteínas y lípidos en
el RE, son sustituidos por otros nuevos en el aparato de
Golgi.
 Síntesis de polisacáridos como los proteoglucanos, que
forman la matriz extracelular y los glúcidos de la pared
celular vegetal (pectina, hemicelulosa y celulosa).
 Reciclaje de la membrana plásmática.
 Formación del fragmoplasto en las células vegetales

29. LISOSOMAS
 Vesículas esféricas.
 Contienen enzimas
hidrolíticas.
 Se forman en A. Golgi
 Función digestiva: digieren
sustancias extracelulares y
estructuras celulares
dañadas

30. LISOSOMAS
 Como protección las proteínas de la cara interna de su membrana
están muy glucosiladas, lo que impide que las enzimas ataquen la
propia membrana del lisosoma (si ésta se rompe, los enzimas
destruirían la célula).
 Contienen hidrolasas ácidas (pH óptimo 4,6)

31. Tipos de
lisosomas
- Lisosoma primario: con
enzimas digestivos sólo
- Lisosoma secundario:
con materia orgánica en
digestión
- Vacuola autofágica: si
el sustrato es interno
- Vacuola digestiva o
heterofágica, endosoma
o fagosoma: si el sustrato
viene del exterior por
pinocitosis o fagocitosis
Lisosomas
primarios
Heterofagia
Lisosomas
secundarios

32. Lisosomas especiales
 Acrosoma de los espermatozoides. Contiene enzimas capaces de
digerir las membranas del óvulo.
 Los granos de aleurona de las semillas son lisosomas secundarios
donde se almacenan proteínas que se encuentran en estado cristalino.
Cuando se absorbe agua se activan las enzimas y se inicia la digestión
de las mismas, con lo que empieza la germinación de la semilla.
 Cuando una célula muere, los lisosomas se rompen y liberan enzimas
digestivas, que degradan la célula.
 Algunas formas de daño tisular, se relacionan con la existencia de
lisosomas "con fugas". Se cree que la artritis reumatoide se debe, en
parte, a la lesión de las células del cartílago provocada por enzimas
liberadas de los lisosomas.

33. PEROXISOMAS
 Contienen enzimas implicadas en distintas rutas
metabólicas, como la oxidación de los ácidos grasos, el
ciclo del glioxilato y la fotorespiración.
 Oxidan sustratos diferentes gracias a oxidasas. En la
reacción se produce H2O2; muy tóxico para la célula, que
elimina la catalasa.

34. Funciones de los peroxisomas
 Pueden oxidar ácidos grasos y aminoácidos
(eliminan su exceso).
 Detoxificación, sobre todo en el hígado y en el
riñón, de moléculas como etanol, metanol, ácido
láctico, urea, etc.
 En las células vegetales reciben el nombre de
glioxisomas.

35. PEROXISOMAS
 Se considera que los peroxisomas aparecieron
antes que las mitocondrias y que su función era
permitir la vida en una atmósfera cada vez más rica
en oxígeno, elemento tóxico para los organismos
anaerobios.
 Proceden de la simbiosis con otras células,
quedando su genoma incorporado al genoma
celular.

36. GLIOXISOMAS
 Son un tipo de peroxisomas en las células
vegetales.
 En las células de las semillas en germinación, son
los responsables del llamado ciclo del glioxilato.
 En este proceso se produce la conversión de los
ácidos grasos a glúcidos, para proporcionar la
energía necesaria para la germinación y el
crecimiento.

37. VACUOLAS
 Más características
y abundantes en las
células vegetales,
pero no exclusivos
de ellas.
 Su membrana
recibe en las células
vegetales el nombre
de tonoplasto.
 Su contenido es
principalmente
acuoso.

38. Funciones de las vacuolas vegetales
 Mantenimiento de la turgencia celular. El agua penetra
en las vacuolas por ósmosis, la presión osmótica es alta en
su interior por la elevada concentración de sustancias, y
así la célula se mantiene turgente.
 Digestión celular. En las células eucarióticas vegetales,
las vacuolas están relacionadas con procesos de digestión
intracelular (hidrolasas ácidas).
 Almacenamiento de sustancias diversas. Sustancias de
reserva y, en ocasiones, de sustancias tóxicas.

39. Vacuolas en células animales
 Pueden presentar vacuolas fagocíticas o pinocíticas
con función nutritiva.
 Pueden tener también función
reguladora de la presión osmótica;
éstas son las vacuolas pulsátiles de
los protozoos ciliados, que expulsan
agua al exterior de una forma rápida,
si la diferencia de presión es grande,
o de una forma lenta, si los medios
son isotónicos.