EL SISTEMA DE ENDOMENBRANAS

El sistema de endomembranas o sistema vacuolar, está

formado por la envoltura nuclear, el retículo endoplasmático y

el aparto de Golgi.

El sistema endomembranoso es el sistema de membranas

internas de las células eucariotas que divide la célula en

compartimientos funcionales y estructurales,

denominados orgánulos.

Las procariotas no tienen un sistema endomembranoso y así

carecen de la mayoría de los orgánulos.

El sistema endomembranoso también proporciona un sistema

de transporte para las moléculas móviles a través del interior

de la célula, así como superficies interactivas para la síntesis

de lípidos y de proteínas. Las membranas que componen el

sistema endomembranosos se construyen a partir de una

bicapa lípida, con las proteínas unidas a cada lado o

atravesándolas.

Origen evolutivo del sistema de endomembranas

El lumen de los orgánulos se originó a partir del espacio

extracelular (son equivalentes) y su composición es distinta

del medio interno celular. La superficie interior de la

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endomembrana es equivalente topológica de la superficie

exterior de la célula. En conclusión, se cree que el sistema de

endomembranas se habría originado a partir del repliegue de

la membrana plasmática de células procariontes primitiva

Los orgánulos siguientes son parte del sistema:

El retículo endoplasmático es un orgánulo de síntesis y

transporte construido como una extensión de la membrana

nuclear.

El aparato de Golgi actúa como el sistema de

empaquetado y de entrega de moléculas.

Los lisosomas son las unidades “energéticas” de la

célula. Utilizan enzimas que analizan las

macromoléculas y también actúan como sistema de

recogida de residuos.

Las vacuolas actúan como unidades del almacenaje en

algunas células.

Las vesículas son pequeñas unidades de transporte

delimitadas por membranas que pueden transferir

moléculas entre diversos compartimientos.

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Funciones

1. Sostén mecánico. Colabora con el citoesqueleto en esta

función.

2. Regulación osmótica

3. Conducción intracelular de impulsos (REL, en las fibras

musculares).

4. Transporte intracelular de sustancias.

5. Síntesis y almacenamiento de proteínas para

exportación (RER).

6. Síntesis de lipoproteínas (REL y RER).

7. Síntesis y almacenamiento de lípidos (fosfolípidos,

colesterol, hormonas esteroideas) (REL).

8. Glucogenólisis (REL).

9. Detoxificación (REL). Las sustancias tóxicas son

transformadas en otras menos tóxicas y fácilmente

eliminables.

COMPONENTES DEL SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS

RETÍCULO ENDOPLASMATICO LISO

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El retículo endoplasmático liso es una red tubular, constituida

por finos túbulos o canalículos interconectados, y cuyas

membranas continúan en las del retículo endoplasmático

rugoso, pero sin llevar ribosomas adheridos.

Funciones:

Síntesis de lípidos

La biosíntesis de lípidos se realiza en las membranas del

REL. Se sintetizan los fosfolípidos, el colesterol y la mayoría

de los lípidos de las nuevas membranas celulares. Los ácidos

grasos se sintetizan en el citosol y se incorporan a la cara

citosólica de la doble capa lipídica de la membrana reticular

lisa. La membrana dispone de una flipasa que transloca los

lípidos de la cara citosólica a la luminal.

Contracción muscular

La liberación del calcio acumulado en el interior del retículo

sarcoplásmico es indispensable para los procesos de

contracción muscular.

Detoxificación

Consiste en la eliminación de todas aquellas sustancias que

puedan resultar nocivas para el organismo. Esta

detoxificación requiere procesos de oxidación llevados a cabo

por citocromos. Como sustancias tóxicas, se consideran los

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pesticidas, los conservantes, los barbitúricos, algunos

medicamentos y sustancias producidas por células extrañas

al organismo. Las células implicadas en la detoxificación

pertenecen a órganos como la piel, el intestino, el pulmón, el

hígado o el riñón

Liberación de glucosa a partir de los gránulos de

glucógeno presentes en los hepatocitos

Las reservas de glucógeno hepático se encuentran

contenidas en forma de pequeños gránulos adheridos a las

membranas del retículo endoplasmático liso. Cuando se

requiere energía, el glucógeno se degrada formándose

glucosa-6- fosfato en el citoplasma. El retículo

endoplasmático liso elimina el grupo fosfato y genera

moléculas de glucosa que pueden penetrar en el interior de

los sacos del retículo endoplasmático liso y, finalmente, ser

exportadas al torrente circulatorio para aumentar las

demandas energéticas del organismo.

Características:

Su estructura carece de ribosomas.

 Está formado por una red de túbulos unidos al RER.

Mayoría de las proteínas que contiene son sintetizadas

en el retículo endoplasmático rugoso.

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Es abundante en aquellas células implicadas en

el metabolismo de lípidos, la detoxificación, y el

almacenamiento de calcio.

Participa en el transporte celular.

RETÍCULO ENDOPLASMATICO RUGOSO

El retículo endoplasmático rugoso (RER), también

llamado Retículo Endoplasmático Granular, Ergastoplasma o

Retículo Endoplásmico Rugoso, es un orgánulo que se

encarga de la síntesis y transporte de proteínas en general.

Existen retículos sólo en las células eucariotas. En las células

nerviosas es también conocido como Cuerpos de Nissl. El Página 6

término Rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo en

las microfotografías electrónicas, la cual es resultado de la

presencia de múltiples ribosomas en su superficie. El RER

está ubicado junto a la envoltura nuclear y se une a la misma

de manera que puedan introducirse los ácidos ribonucleicos

mensajeros que contienen la información para la síntesis de

proteínas. Está constituido por una pila de membranas que en

su pared exterior presentan adosados.

Características:

El retículo endoplasmático rugoso está formado por una serie

de canales o cisternas que se encuentran distribuidos por

todo el citoplasma de la célula. Son sacos aplanados en los

cuales se introducen cadenas polipeptidicas las cuales

formaran proteínas no citosolicas que pasaran al retículo

endoplasmático liso y luego Aparato de Golgi para su

procesamiento y exportación. Existe una conexión física entre

el retículo endoplasmático rugoso y el retículo

endoplasmático liso

El término rugoso se refiere a la apariencia de este orgánulo

en las micrografías electrónicas, la cual es resultado de la

presencia de múltiples ribosomas adheridos en su superficie,

sobre su membrana.

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La luz de sus cisternas presenta continuidad con la luz del

espacio intermembranoso nuclear llamado cisterna

perinuclear. Asimismo tiene continuidad física con la luz del

retículo endoplasmatico liso.

Funciones:

Participar en la síntesis de todas las proteínas que deben

empacarse o trasladarse a la membrana plasmática o de la

membrana de algún orgánulo. También lleva a cabo

modificaciones postraduccionales de estas proteínas, entre

ellas sulfación, plegamiento y glicosilación. Además, los

lípidos y proteínas integrales de todas las membranas de la

célula son elaboradas por RER. Entre las enzimas

producidas, se encuentran las lipasas, las fosfatasas,

las ADNasas, ARNasas y otras.

En su interior se realiza la circulación de sustancias que no

se liberan al citoplasma.

El retículo endoplasmático rugoso suele estar muy

desarrollado en las células con alta actividad secretora de

proteínas como son los plasmocitos, las células

pancreáticas, etc.

Al evitar que las proteínas sean liberadas al citoplasma, el

R.E.R, consigue que estas no interfieran con el

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funcionamiento de la célula y sean liberadas solo cuando

sean necesario, de otra manera, si por ejemplo quedaran

libres en la célula proteínas enzimáticas que se encargan

de la degradación de sustancias, las mismas destruirían

componentes vitales de la célula.

Diferenciación del retículo endoplasmatico rugoso:

La diferenciación del retículo endoplasmático rugoso está

relacionada con el tipo de célula. En las células secretoras,

existen numerosas cadenas de retículo endoplasmático

rugoso en paralelo, con una distancia mínima para poder

sintetizar muchas vesículas de secreción.

En las neuronas aparecen los cuerpos de Nissl, que son

cisternas muy separadas, habiendo entre ellas gran cantidad

de ribosomas libres para dar proteínas a todas las

prolongaciones. Algunas neuronas casi no

sintetizan proteínas.

En las células plasmáticas, el retículo endoplasmático rugoso

se encuentra dilatado para poder sintetizar proteínas y

liberarlas, pero estas no se almacenan en forma de gránulo

secretor, sino dentro del propio retículo. Cuando se recibe la

señal, las proteínas se liberan.

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APARATO DE GOLGI:

El aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las

células eucariotas. Pertenece al sistema de endomembranas.

Debe su nombre a Camillo Golgi, Premio Nobel de Medicina

en 1906.

Estructura:

Está formado por unos 80 dictiosomas (dependiendo del tipo

de célula), y estos dictiosomas están compuestos por 40 o 60

cisternas (sáculos) aplanadas rodeados de membrana que se

encuentran apilados unos encima de otros, y cuya función es

completar la fabricación de algunas proteínas.

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El aparato de Golgi se puede dividir en tres regiones

funcionales:

Región Cis-Golgi: es la más interna y próxima al retículo.

De él recibe las vesículas de transición, que son sáculos

con proteínas que han sido sintetizadas en la membrana

del retículo endoplasmático rugoso

Región medial: es una zona de transición.

Región Trans-Golgi: es la que se encuentra más cerca

de la membrana plasmática.

Funciones generales:

La célula sintetiza un gran número de diversas

macromoléculas necesarias para la vida. El aparato de

Golgi se encarga de la modificación, distribución y envío de

dichas macromoléculas en la célula.

Modificación de sustancias sintetizadas en el RER

Secreción celular

Producción de membrana plasmática

Formación de los lisosomas primarios.

Formación del acrosoma de los espermios.

Vesículas de transporte:

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Las vesículas formadas en el retículo endoplasmático liso

forman, uniéndose entre ellas, agregados túbulo-

vesiculares, los cuales son transportados hasta la región

cis del aparato de Golgi por proteínas motoras guiadas por

microtúbulos donde se fusionan con la membrana de éste,

vaciando su contenido en el interior del lumen. Una vez

dentro, las moléculas son modificadas, marcadas y

dirigidas hacia su destino final. El aparato de Golgi tiende a

ser mayor y más numeroso en aquellas células que

sintetizan y secretan continuamente sustancias, como

pueden ser los linfocitos B y las células secretoras de

anticuerpos.

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ENVOLTURA NUCLEAR

Envoltura o membrana del núcleo celular 

También llamada carioteca, es la envuelta que rodea y

delimita al núcleo propio de la célula eucariota. La envoltura

nuclear está formada por dos membranas concéntricas, así

que la expresión membrana nuclear, frecuentemente usada

para referirse a ella, no puede considerarse apropiada. 

La envoltura nuclear es una estructura compleja que se basa

en una vesícula de retículo endoplasmático extendida

alrededor del material hereditario nuclear (cromatina). Como

tal vesícula, la envoltura aparece conformada por dos

membranas: la membrana nuclear externa y la membrana

nuclear interna. Por el lado de fuera queda el citoplasma y por

el de dentro el contenido del núcleo. Por el lado del núcleo la

membrana nuclear interna lleva adosada una estructura

llamada lámina nuclear, la cual está formada por proteínas,

como las llamadas laminas, a veces en forma de capa

continua, a veces con la estructura de un panal. El hecho de

que la envoltura sea una especialización del retículo

endoplasmático se observa también en que suele aparecer

recubierta de ribosomas (algo que es característico del

retículo endoplasmático rugoso), los cuales fabrican

precisamente proteínas que se incorporan a la composición

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de las membranas nucleares. 

Funciones: La envoltura nuclear aparece atravesada de

manera regular por perforaciones, los poros nucleares. Estos

poros no son simples orificios, sino estructuras complejas

acompañadas de una armazón de proteínas, que facilitan a la

vez que regulan los intercambios entre el núcleo y el

citoplasma. Se llama complejo del poro a cada una de esas

puertas de comunicación. Por ahí salen las moléculas de

ARNm producidas por la transcripción, que deben ser leídas

por los ribosomas del citoplasma. Por ahí salen también los

complejos de ARNr y proteínas a partir de los cuales se

ensamblan en el citoplasma los ribosomas. Por los poros

entran al núcleo las proteínas, fabricadas en el citoplasma por

los ribosomas, que cumplen su papel dentro del núcleo... 

Dinámica: En las células con mitosis abierta, que son la

mayoría, la envoltura nuclear desaparece al principio de la

mitosis, para formarse de nuevo, ahora alrededor de dos

núcleos hijos, al acabar aquélla. El proceso depende de la

alteración de las láminas, las proteínas de la lámina, por un

complejo enzimático. Cuando el proceso de la mitosis

termina, las láminas vuelven a su estado inicial, formándose

primero dos láminas nucleares sobre las cuales, por

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extensión del retículo endoplasmático, terminan por formarse

dos envolturas nucleares completas. 

En las células con mitosis cerrada, una variante que se

observa en muchos protistas, la envoltura nuclear no

desaparece durante la mitosis, sino que se estira,

estrangulándose, para terminar formando los dos núcleos

hijos.

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