Lisosomas, endocitosis, fagocitosis, endocitosis y peroxisomas.
1. LISOSOMAS Y ENDOCITOSIS
Los lisosomas representan la parte esencial de un sistema digestivo intracelular. En
conjunto, forman un complejo de vesículas y túbulos limitados por la membrana
que constantemente intercambian materiales entre sí y con el aparato de Golgi y el
espacio extracelular.
Estos son limitados por membranas que contienen hidrolasas ácidas, es decir,
ENZIMAS hidroliticas activas a pH acido.
En promedio miden 5 nm de diámetro, algunos presentan forma lisa redonda,
interior denso y homogéneo y otros son irregulares. Lo único común para todos los
lisosomas es la membrana que los rodea.pH interno5
Se han demostrado la existencia de más de 50 enzimas hidrolíticas diferentes,
agrupadas bajo la designación hidrolasas ácidas, algunas son: Fosfatasa ácida,
ribonucleasa ácida, la desoxirribonucleasa ácida, la catepsina, lipasa y sulfatasa.
Las enzimas lisosomicas tienen en conjunto la capacidad de degradar casi todos los
tipos de macromoléculas biológicas(lípidos, proteinas, acidos nucleicos, hidratos de
C)
Diversas acciones físicas y químicas destruyen a la membrana lisosomica. Tales
como el frio, ultrasonidos, luz ultravioleta y solventes de grasa, por lo que las
enzimas se vuelcan al citoplasma y digieren a la célula. Tambien puede ocurrir en
procesos patológicos y es responsable de las notables modificaciones que se
observan en las células y tejidos después de la muerte denominado Autolisis. La
autolisis también puede ocurrir cuando hay traumatismos físicos o infecciones , en
este caso las enzimas liberadas por los lisosomas causan el consecuente daño
tisular y la reacción inflamatoria.
Los lisosomas se forman por la liberación de pequeñas vesículas que contienen las
hidrolasas acidas desde la red de trans de golgi. Las enzimas son sintetizadas en el
RER en forma de glucoproteinas, ahí se produce la fosforilacion de manosa-6-
fosfato que actúa como señal de clasificación. La red trans contiene proteínas
integrales de membrana que actúan como receptores de M6P y se orientan hacia la
luz, se fijan los receptores a las enzimas lisosómicas y se libera una vesícula
recubierta por clatrina que contienen las enziamas ligadas al receptor en la cara
vesicular interna , de inmediato se separa la cubierta de clatrina ; estas vesicuals
que solo contienen enzimas lisosomicas y aun no intervinieron en el proceso de
2. digestion se denominan LISOSOMAS PRIMARIOS o vesículas de Golgi con
hidrolasas. Para los demás lisosomas se les denomina LISOSOMAS SECUNDARIOS
los cuales contienen enzimas y material en proceso de degradación.
Los lisosomas y muchas vesículas que pertenecen al A. de endocitosis contienen en
sus membranas una bomba de protones dependiente de ATP que bombea los
iones hidrógeno hacia el interior de la vesicula para disminuir el pH hasta alcanzar
el valor de 5 optimo para las enzimas lisósomicas, debido a esta disminución de ph
las enzimas lisosomicas rompen la unión con M6P y se solubiliza en la luz vesicular
(extraceluar) donde una fosfatasa lisosomica separa el fosfato de la manosa e
impide una nueva unión a los receptores, estos vuelven a formarse cuando se
liberan las vesículas que regresan al A. de Golgi donde su fucionan con la
membrana para ser reutilizadas. (una interpretacion alternativa postula que los
lisosomas primarios no contienen la bomba de protones, por 10que la liberacion
de los receptores recien tiene lugar despues de la fusi6n del lisosoma primario con
otra vesicula limitada por membrana, con un pH acido equivalente, par ejemplo, un
endosoma tardío) . A continuacion, del endosoma tardio se liberan vesiculas que
contienen los receptores de manosa-6-fosfato en las membranas, y vuelyen al
aparato de Golgi).
Asi, los lisosomas primarios representan un "deposito" listo de hidrolasas acidas
acumuladas que, ante la fusion con una vesicula o vacuola que contiene material
para degradar (una vacuola de autofagocitosis, un fagosoma o un endosoma tardío
forma un lisosoma secundario. En algunos tipos celulares, tambien se produce una
secrecion, por exocitosis, del contenido enzimatico de los lisosomas primarios, por
ejemplo, en ciertas celulas oseas (osteoclastos).
A diferencia de las condiciones de la autolisis puede producirse una degradación
mas controlada mediante el sistema digestivo lisosomico esto también se utiliza
para eliminar los componentes celulares que se encuentran en cantidades
superiores en el momento, cuando los componentes están identificados para la
destrucción se incorporan a una vesicula con varias capas de membrana del REL asi
se forma una vacuola de autofagocitosis que tras la fusión con lisosomas primarios
se transforma en autofagosoma. La degradación normal de los componentes
propios de la célula se denomina autofagia y puede dar lugar al la formación de
restos no digeribles que permanecen dentro de estructuras limitadas por
membranas las cuales se llaman cuerpos residuales y con la edad se acumulan en
forma de pigmentos lipofuscina en especial en tejidos cardiacos y nerviosos. A
microautofagia se le denomina como proteínas disueltas en el citosol estás son
3. incorporadas como pequeñas vesículas de proteína a los lisosomas primarios
degradados, esto es no selectivo ya que su objetivo primario es suministrar un flujo
constante de material para las nuevas proteínas.
ENDOCITOSIS.
Cualquier proceso por el cual una célula incorpora material del medio circundante
en vesículas limitadas por membrana, que se libera en el plasmalema(efectiva
separación entre el interior y exterior de la célua)
Todas las células eucariotas pueden captar macromoléculas por endocitosis ,
incluso partículas grandes o enteras.
De acuerdo con el material incorporado se diferencia entre fagocitosis donde
vesículas de gran tamaño captan partículas grandes (bacterias).
La fagocitosis de una particula comienza cuando moléculas de la superficie de la
bacteria se unen a los receptores de la superficie del fagocito. La union
desencadena modificaciones en el citoesqueleto dentro del ectoplasma y se
extienden prolongaciones desde la superficie celular, llamados seudopodos (gr.
pseudes, falso; po des, pies), que rodean la bacteria y por ultimo se fusionan, por lo
que se forma una vesicula limitada par membrana, llamada fagosoma, que
contiene la bacteria. El fagosoma se une con lisosomas primarios que vacian en el
contenido de enzimas hidroIiticas y se transforman en lisosomas secundarios. Las
enzimas matan y degradan la bacteria, y despues el destino final del fagosoma
coincide con el descrito antes para los autofagosomas. Esta degradacion
intracelular del material endocitado se denomina heterofagia (a diferencia de la
autofagia, que degrada los componentes propios de la celula)
PINOCITOSIS
Vesículas de menor tamañp captan liquido con eventuales moléculas disueltas.
La pinocitosis es la captacion de liquido con eventuales moleculas disueltas, incluso
macromoleculas, por endocitosis. Casi todas las celulas eucariotas realizan
constantes pinocitosis, par medio de las cuales captan cantidades considerables de
Iiquido y de material de membrana (en algunos casos hasta el equivalente al
volumen celular al cabo de una hora, p. ej., las celulas dendrfticas del tejido
linfoide)
PEROXISOMAS
4. Contienen enzimas que intervienen en procesos en los que se forma peróxido de
hidrógeno. Se encuentras casi en todos los tipos celulares la mayoría se encuentra
en las células hepáticas y renales. El contenido presenta una granulación fina. Las
enzimas que contienen son: catalasa, urato oxidasa y distintas aminoacidasas. La
única enzima en común a todos los peroxisomas es la catalasa asi que esta enzima
se utiliza para la detección de los peroxisomas.
Se cree que tienen capacidad para desintoxicar varias sustancias toxicas como
metanol, etanol, fenoles y formaldehido, lo cual concuerda con la abundante
cantidad en el hígado y los riñones, también intervienen en la degradación de
lípidos por ej la beta-oxidacion de los acidos grasos. Se forman únicamente a partir
de peroxisomas ya presentes por crecimiento y división. Todas las proteínas de los
peroxisomas se sintetizan en los ribosomas libres de citosol y contienen una
secuencia de señal C-terminal, que dirige las proteínas hacia los peroxisomas.
Formación
lisosomas
