Sistema de endomembranas.

A finales del siglo XVIII después del descubrimiento de los microscopios ópticos, fueron observadas las células y su nombre lo introdujo Robert Hooke al estudiar el corcho donde observó pequeñas “celdas” o “celdillas”, de ahí surge el nombre de células.

Consideraciones generales

Aunque las células pueden ser diferentes, todas tienen semejanzas en su constitución química (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, etc.). Todas tienen la misma estructura básica (membrana citoplasmática, citoplasma y núcleo) y realizan metabolismo. En ellas se cumplen los principios y leyes característicos del nivel celular. Hay dos tipos distintos de células: las procariotas y laseucariotas . Entre las células eucarióticas se distinguen las células animales y las vegetales. Ambos tipos de células difieren en varios aspectos aunque, comparten muchas características. Existe un complejo sistema de membranas que ocupan el citoplasma fundamental y forman múltiples compartimientos y subcompartimientos. El sistema es tan polimorfo que resulta difícil describirlo y encuadrarlo en una sola denominación, y generalmente se llama sistema de endomembranas o sistema vacuolar. El citoplasma queda separado en dos partes: una contenida dentro del sistema, y la otra, la matriz citoplasmática propiamente dicha, situada fuera de él.

Componentes del sistema de endomembranas

Los principales componentes del sistema de endomembranas, también denominados sistema vacuolar citoplasmático, son:

• La envoltura nuclear, constituida por dos membranas diferentes: una en contacto con la cromatina nuclear y la otra separada por una cisterna perinuclear, las dos membranas se ponen en contacto a nivel de los poros nucleares.
• El retículo endoplasmático, que es la parte más desarrollada del sistema de endomembranas.
• El aparato de Golgi, porción especializada del sistema, relacionada principalmente con algunos de los procesos terminales de la secreción celular.

Retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico comprende dos partes que se reconocen por la presencia de ribosomas (retículo endoplásmico rugoso (RER) o granulado) o su ausencia (retículo endoplásmico liso. El sistema de endomembranas representa una especie de barrera que separa los compartimientos citoplasmáticos.

Retículo endoplásmico rugoso y liso

Presente en el citoplasma de las células animales y vegetales. El retículo endoplásmico rugoso presenta ribosomas adheridos a su superficie externa, y está particularmente desarrollado en las regiones basófilas del citoplasma, es decir, en el ergastoplasma. Los túbulos y cisternas del retículo endoplásmico pueden tener una cavidad virtual, pero con mayor frecuencia contienen material que ha sido sintetizado en los ribosomas (proteínas) o por las enzimas presentes en las membranas (lípidos, oligosacáridos). El retículo endoplásmico liso no posee ribosomas, forma a menudo una red tubular, y en el hígado está relacionada con los depósitos de glucógenos y con los peroxisomas. La membrana del RE tiene una estructura similar a la de la membrana celular y está formada por una bicapa lipídica con proteínas intrínsecas y periféricas. La unión del ribosoma se realiza por intermedio de la subunidad mayor (60S). El RER contiene dos proteínas (riboforinas I y II) que faltan en la membrana lisa. Estas son glucoproteínas trasmembranosas que pueden intervenir en la unión de los ribosomas.

Funciones del retículo endoplásmico

• Desempeña un papel fundamental en la acumulación y procesamiento de las proteínas destinadas hacer exportadas de la célula.
• Sostén mecánico del citoplasma, posee propiedades osmóticas, e interviene en los intercambios intracelulares entre la matriz y la cavidad interna.
• En muchos casos hay una serie de etapas que llevan a la secreción celular.
• Otras funciones están más relacionadas con el hecho de que el RE representa una parte importante del sistema de endomembranas y divide al citoplasma en dos compartimientos definidos.
• Además estas membranas contienen los sistemas enzimáticos capaces de llevar a cabo diversas funciones, incluso el de la biogénesis de los componentes de la membrana.
• El RE puede funcionar como una especie de sistema circulatorio para el trasporte intracelular de diversas sustancias.
• Las síntesis de proteínas para la exportación constituye una de las funciones fundamentales del retículo endoplásmico rugoso. Las síntesis del lípido y de lipoproteínas están asociadas con los retículos lisos y rugosos.
• Detoxificación de diversos compuestos endógenos y exógenos.

Retículo endoplásmico liso y la detoxificación

Si se administran grandes cantidades de drogas, como fenobarbital, se produce un notable aumento de las enzimas relacionadas con la detoxificación, al igual que de otras enzimas, y al mismo tiempo, una hipertrofía considerable del retículo endoplásmico liso, este mecanismo también interviene en la detoxificación de las hormonas esteriodes endógenas o exògenas. Los carcinógenos como el 3-metilcolantreno y el 3,4-benzopireno se hallan entre los inductores más potentes de este sistema enzimático. Las enzimas que intervienen en la detoxificación de los hidrocarburos aromáticos, como el 3,4 benzopireno, son las arilhidrolasas. Se sabe que el benzopireno (que se encuentra en la carne asada al carbón) no es carcinogénico, pero bajo la acción de arilhidrolasas en el hígado se convierte en 5,6 epóxido, un poderoso cancerígeno. Esas drogas producen una verdadera inducción de las enzimas del retículo endoplásmico, es decir, que éstas se sintetizan en mayor proporción. Dicho efecto puede ser anulado por los inhibidores de la síntesis proteica, como la puromicina. Por ejemplo, después de la administración crónica de fenobarbital, se observa un aumento del 50 al 100 % en el contenido de NADH-citocromo C-reductasa y citocromo P 450 de las células hepáticas.

Aparato de Golgi

El aparato o complejo de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas, se presenta como una porción diferenciada del sistema de endomembrana, muy similar desde el punto de vista morfológico en las células animales y vegetales. Está especial y temporalmente relacionado con el RE, por un lado, y con la membrana plasmática por intermedio de vesículas secretoria, por el otro. El aparato de Golgi está formado por dictiosomas (unos 80 dependiendo del tipo de célula), que contienen filas de cisternas (sáculos) aplanadas asociadas con túbulos y vesículas secretorias. Las cisternas carecen de ribosomas y están rodeadas por una zona de la cual se excluyen otros organoides. Sin embargo pueden observarse algunos ribosomas libres en la periferia

Funciones del aparato de Golgi

• Una de las funciones principales del Golgi es la glicosidación de lípidos y proteínas para producir glicolípidos y glicoproteínas.
• La principal función del aparato de Golgi es la secreción de las proteínas exportables, así como de las enzimas presentes en lisosomas y peroxisomas.
• Almacenamiento y distribución de lisosomas y peroxisomas, que son vesículas de secreción de sustancias
• El Golgi interviene asimismo en la formación de los lisosomas primarios. Cierto número de enzimas lisosómicas son glicoproteínas y se glicosidan en el aparato de Golgi.

Fuente

1. http://biologia-jct.iespana.es/curtis/inicio.htm
2. Kourí Flores, J. B., E. Peña y O. Ancheta: Biología Celular. Editorial de Libros para la Educación. La Habana, 1981.
3. Robertis, E.D. y E.M.F. de Robertis: Biología Celular y Molecular. Tomos I. Edición Revolucionaria, 1984.