Explorando los Orgánulos Citoplasmáticos: Ribosomas, Retículo Endoplasmático y Complejo de Golgi

Orgánulos Citoplasmáticos: Estructura y Función

Los orgánulos citoplasmáticos son componentes esenciales de la célula, cada uno con funciones específicas. A continuación, exploraremos tres de los más importantes: ribosomas, retículo endoplasmático y complejo de Golgi.

1. Ribosomas

Concepto: Los ribosomas son orgánulos citoplasmáticos no delimitados por membrana, que aparecen como partículas esféricas, electrondensas y homogéneas al microscopio electrónico. Pueden estar libres en el citoplasma o unidos a las membranas del retículo endoplasmático, formando el retículo endoplasmático rugoso. Los grupos de ribosomas se denominan polisomas.

Estructura: Están constituidos por dos subunidades: una subunidad grande (con ARNr 28S, 5.8S y 5S + 49 proteínas) y una subunidad pequeña (con ARNr 18S + 33 proteínas).

Función: Los ribosomas son los encargados de la síntesis de proteínas. La secuencia de nucleótidos determina una cadena polipeptídica diferente, ya que cada triplete especifica qué aminoácido se incorporará. La síntesis proteica se divide en tres etapas:

• Iniciación: El ARNt iniciador se sitúa sobre la subunidad menor del ribosoma, con la ayuda de factores de iniciación. La subunidad pequeña se une al ARNm al reconocer la caperuza añadida en la transcripción. La subunidad ribosómica se desplaza por el ARNm hasta reconocer el codón de iniciación, complementando el anticodón UAC. Entonces, se une la subunidad ribosómica mayor.
• Crecimiento: Otro ARNt con su aminoácido llega al ribosoma y se instala en el lugar A. El extremo NH2 de este aminoácido se enlaza con el extremo COOH de la metionina. Tras el enlace peptídico, el ribosoma se desplaza tres nucleótidos a lo largo del ARNm, liberando el ARNt de la metionina y moviendo el ARNt con el segundo aminoácido al lugar P. El lugar A queda libre para un nuevo ARNt. Este proceso requiere energía.
• Terminación: Un factor de liberación entra en lugar de un aminoacil-ARNt al llegar a un codón mudo. Este factor hace que la peptidil transferasa descargue el peptidil-ARNt, liberando el polipéptido. Los factores de liberación también disocian las subunidades ribosómicas.

Las moléculas de ARNm se traducen en forma de polirribosomas, lo que permite sintetizar muchas más proteínas por unidad de tiempo. Las proteínas recién sintetizadas poseen péptidos señal que determinan su destino. La ausencia de estos péptidos hace que la proteína permanezca en el hialoplasma. Las proteínas son acompañadas por chaperonas que corrigen su forma. Las células también tienen rutas para degradar proteínas mediante proteasas, y la mayoría de las proteínas degradadas en el citosol son destruidas por proteosomas.

2. Retículo Endoplasmático (RE)

Concepto y Tipos: El retículo endoplasmático es un sistema de membranas organizado en sacos anastomosados, túbulos y vesículas. Se distinguen dos tipos:

• R.E. Rugoso: Contiene ribosomas y está organizado en pilas de sacos aplanados llamados cisternas. Sintetiza proteínas de membrana y proteínas destinadas a la exportación.
• R.E. Liso: Carece de ribosomas y está organizado en una red de túbulos finos. Sintetiza lípidos.

Estructura: Si se consideran los ribosomas como unidades distintas, el RE tiene dos componentes estructurales:

• Membranas: Una bicapa lipídica central limitada por capas proteicas.
• Contenido: La matriz, donde se sintetizan, transportan y almacenan sustancias relacionadas con su función.

Función:

Retículo Endoplasmático Rugoso

• Síntesis Proteica: El ribosoma es guiado a la membrana del RE por una partícula de reconocimiento del péptido señal (SRP). Un canal de la membrana inserta la cadena polipeptídica en la matriz del RE. Al final de la síntesis, una peptidasa señal libera el péptido señal y la proteína queda libre. Las proteínas almacenadas en el RER se usan para formar membranas y para la secreción celular.
• Glicosilación: En el RER se transfiere un oligosacárido a las proteínas, uniéndose al aminoácido asparagina.

Retículo Endoplasmático Liso

• Síntesis de Lípidos: Sintetiza fosfolípidos y colesterol, pero no ácidos grasos.
• Síntesis de Derivados Lipídicos: Hormonas esteroideas, quilomicrones, lipoproteínas y ácidos biliares.
• Detoxificación: Degrada sustancias tóxicas liposolubles, principalmente en el hígado.
• Contracción Muscular: El retículo sarcoplásmico regula la concentración de Ca++ para la contracción y relajación muscular.

3. Complejo de Golgi

El complejo de Golgi es un orgánulo membranoso formado por sacos aplanados y vesículas organizados en dictiosomas. Su función principal es el embalaje y transporte de productos elaborados por el RE.

Estructura: Los dictiosomas están formados por sacos aplanados de superficie lisa y vesículas. La cara cis (de formación) está cerca del núcleo y es convexa, mientras que la cara trans (de maduración) está cerca de la membrana plasmática, es cóncava y de ella emigran vesículas de secreción.

Funciones:

• Es el principal director de la circulación de macromoléculas en la célula.
• Concentra y empaqueta proteínas.