MEMBRANAS INTRACELULARES

Funciones en los organelos:CompartamentalizarGenerar gradientes

Sntesis de protenas: ms all de la reaccin de traduccin

Plegamiento

Modificaciones post-traduccionales

Ubicacin correcta (trfico y sorting)

RETCULO ENDOPLSMICO

Es un red de tubos y sacos rodeados de membranaExisten dos tipos, de acuerdo a su estructura y que tienen funciones diferentes

RE rugoso (RER): cubierto por ribosomas en la superficie externa. Funcin: sintetizar y procesar protenas.

RE liso: no asociado a ribosomasFuncin principal: el metabolismo de lpidos.

RE liso

Sntesis de lpidos asociados a la membrana:Los monmero precursores de los lpidos son solubles, los lpidos no.

Por lo tanto se sintetizan en el RE liso mediante la adicin de monmeros solubles que estn en el citosol y se incorporan a cidos grasos u otro lpidos produciendo molculas ms grandes, insolubles asociadas a membrana en el RE liso

Son finalmente transportados en vesculas

RE liso

RE RUGOSO RER

Experimento de pulso y caza : las protenas secretadas estaban en el RER, luego en el aparato de Golgi, luego en vesculas secretorias y luego secretadas al exterior de la clula. Tambin las protenas de membrana

RE RUGOSO Y SECRECIN DE PROTENAS

Protenas del citosol, protenas que van al ncleo, a las mitocondrias, los cloroplastos y a los peroxisomas: se sintetizan en ribosomas libres.

Las protenas de membrana, del RE, del Golgi, lisosomas y las protenas que sern secretadas se sintetizan en RER

Pregunta

Como se decide si las protenas se sintetizan en los ribosomas libres o en los ribosomas del RER?

Quien decide?

Alternativa A) la protenaAlternativa B) el ribosoma libre o asociado a RER

Respuesta: Alternativa A) la protena

Toda traduccin se inicia en ribosomas libres.

Las protenas que van a ser secretadas tiene en su secuencia una regin al inicio: SECUENCIA SEALcompuesta por aminocidos del tipo hidrofbico

Esta seal se une a un receptor en la membrana de RE. La secuencia hidrofbica puede atravesar la membrana. Las Protenas pueden: A) ingresar al lumen del RE B) quedar en la membranaEn ambos casos y en mamferos, la protena es traslocada el interior de RER durante su sntesis: traslocacin co-traduccional

A) Las protenas que ingresan al lumen son las destinadas a ser secretadas o las protenas residentes del RE, Golgi lisosomas.La secuencia seal es reconocida por una PARTCULA QUE RECONOCE SEAL (SRP): 6 polipptidos y un RNA. sta se une a a la secuencia seal y el complejo se une a a un receptor de membrana El SRP se libera El ribosoma se une a un complejo en la membrana del RER y la secuencia seal es insertada en un canal de membrana, Sec61A medida que la protena se traduce, ingresa al lumen del RER.La secuencia sea es removida por una peptidadsaespecfica y la protena es liberada el lumen

Protenas que ingresan al lumen

B) Las protenas que se quedan en la membrana del RER son las protenas de membrana citoplasmtica u otras membranas como RE, Golgi o lisosomas.

El proceso se inicia de la misma forma

Estas protenas tienen regiones hidrofbicas que les permiten interaccionar con los fosfolpidos de membrana

El dominio transmembrana sale del canal de traslocacin para quedar inmerso en los fosfolpidos de la membrana

En el RE tambin ocurre el PLEGAMIENTO correcto de las protenas. Puede requerir una protena auxiliar: CHAPERONA

Es decir, en el RE adems las protenas se pliegan adecuadamente, se ensamblan en complejos, se forma los enlaces di-sulfuro (S-S)

Adems ocurren algunas modificaciones post traduccionales como por ejemplo, glicosilacionesen Asparragina (N-Glicosilaciones)

Lpidos y protenas viajan por una ruta secretoria desde un organelo a otro hasta su destino final

Desde el RER algunas protenas irn al Complejo de Golgi, mientras que otras deben ser retenidas en el RE: protenas cuya funcin est en el RE (signal peptidadase, enzimas que forman enlaces S-S, etc).

Protenas del lumen del RE: seal KDEL (Lis-Asp-Glu-Leu) en el extremo carboxilo terminal.

Complejo de Golgi

Desde el RE algunas protenas van al Complejo de GolgiMorfolgicamente el Complejo de Golgi estformado por vesculas y cisternas o sacos rodeados por membrana. Tienen una estructura ligeramente curva con el lado convexo hacia el ncleo (lado cis) y el lado cncavo hacia el exterior (lado trans)

Existen tres regiones definidasuna red cisun stack dividido en en varios compartimentos una red trans

Del RE rugoso viajan al Golgi en vesculas membranosas

cmo viajan de un organelo a otro?

La comunicacin entre estas estructuras es a travs de vesculas y a veces a travs de microtbulos que los conectan

Del Golgi las protenas van a su destino final y salen por fusin de las membranas

Puede haber una secrecin continua, no regulada.

Puede ser en respuesta a un estmulo, por ejemplo hormonas, neurotransmisores

LISOSOMAS

Contiene una gran variedad de enzimas (n~ 40) que degradan polmeros biolgicos. Es el aparato digestivo celular.Adems se encargan de reciclar componentes celulares: autofagia

Las enzimas degradativas son activas a un pH cido.

Existe una gradiente de protones entre el citosol y el contenido lisosomal.

Adems son capaces de ingerir partculas (por ejemplo bacterias en los macrfagos)

LISOSOMAS

Existen numerosas enfermedades genticas en que falla una o ms enzimas. Se acumulan diferentes sustratos interfiriendo con la funcin celular.

Ejemplo de disfuncin de lisosomas: Enfermedad de Tay-Sachs

No hay una enzima lisosomal, se produce acumulacin de materia grasa en las neuronas. Finalmente falla la comunicacin neuronal.

PEROXISOMAS

Contiene una variedad de enzimas involucradas en procesos metablicos. Producen H2O2 de la oxidacin de cidos grasos (dobles enlaces)

Tienen catalasa para detoxificar el H2O2

PEROXISOMAS

Las enzimas que contiene estn involucradas en procesos metablicos, tanto degradativoscomo biosintticos.

Se llaman as porque producen H2O2 de la oxidacin de cidos grasos (dobles enlaces)

En mamferosReacciones Biosintticas: algunos fosfolpidos, colesterol, cidos biliares y cidos grasos poliiunsaturados

Reacciones de Degradacin: amino cidos, purinas, prostaglandinas, poliaminas, - y -oxidacin de acidos grasos, descomposicin de H2O2 (catalasa)

En plantas los gliosomas convierten cidos grasos en azcares, necesarios en la germinacin.

PEROXISOMAS

Ejemplo de disfuncin de peroxisomasALD: Adrenoleucodistrofia ligada al cromosoma X Es una enfermedad de los peroxisomas. Falla una

protena transportadora de cidos grasos de cadena muy larga (VLCFA) al interior de los peroxisomas. Por lo tanto los VLCFA se acumulan y producen dao en neuronas, medula espinal y glndulas suprarrenales.

La ingestin de aceite de canola retarda en parte el progreso de la acumulacin de VLCFA (Lorenzos oil)