Explorando el Sistema Endomembranoso: Retículo, Golgi, Lisosomas y Más

Sistema Endomembranoso: Una Visión Detallada

El sistema endomembranoso es un conjunto de membranas internas interconectadas en las células eucariotas. Dentro de la membrana se encuentra el citoplasma, que contiene enzimas y otros solutos celulares.

Origen del Núcleo

El plegamiento interno de la membrana pudo ser el precursor del núcleo eucariótico, formado por el sistema de membranas intracelulares que se fusionan para dar una envoltura esférica.

Retículo Endoplasmático (RE)

El retículo endoplasmático (RE) constituye más de la mitad del sistema endomembranoso y aproximadamente el 10% del volumen total celular. La membrana del RE delimita un espacio central o interno (lumen).

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

El REL no está asociado a ribosomas en su superficie externa. Está constituido por una serie de túbulos interconectados.

• Función:
  • Síntesis de fosfolípidos de la membrana.
  • Síntesis de esteroides.
  • Proceso de desintoxicación.
  • Almacenamiento de Ca²⁺.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

El RER tiene ribosomas adheridos y presenta dos glucoproteínas: riboforinas I y II.

• Función:
  • Síntesis y almacenamiento de proteínas.
  • Algunas proteínas quedan en el citosol, otras en la superficie celular (proteínas de membrana celular) o se secretan al exterior.
  • Glucosilación: Muchas proteínas se glucosilizan en el interior del RER.

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi se localiza cerca del centrosoma.

• Cara cis: Está relacionada y establece comunicación o continuidad con el RE.
• Cara trans: Por ella salen las moléculas transportadas por el Golgi hacia diferentes destinos.
• Cisternas: Se componen secuencialmente de cisternas cis, mediales y trans.

• Función:
  • Transporte de proteínas: Cada cisterna tiene sus propias enzimas que modifican las proteínas, dependiendo de su destino final.
  • Glucosilación: Es en el Golgi donde los oligosacáridos sufren modificaciones (maduración de la glucosilación).
  • Reciclaje de membrana: Permite reponer fragmentos que se han podido romper o alterar.
  • En las células vegetales: Formación del tabique telofásico en la mitosis y formación de la pared celular al sintetizar sus componentes.

Lisosomas

Los lisosomas son pequeñas vesículas provenientes del sistema de endomembranas, originadas en el Golgi. Contienen más de 40 tipos de enzimas. La carencia de enzimas produce enfermedades como la de Tay-Sachs. Las hidrolasas se activan con pH de 3 a 5, gracias a bombas de H⁺ que transportan iones hacia el interior. La membrana especial no es digerible. Son especialmente abundantes en macrófagos y leucocitos.

• Función:
  • Lisosomas primarios: No participan en la digestión celular; vacían enzimas al medio exterior, destruyendo células lesionadas o muertas.
  • Lisosomas secundarios: Implican digestión celular.
  • Fagolisosomas: Llevan partículas de gran tamaño; la célula se defiende de agresiones de patógenos o sustancias tóxicas.
  • Autofagolisosomas: Proceden de una envoltura del RE, obteniendo nutrientes necesarios para la vida de la célula.
  • Endolisosomas: Vesículas procedentes de la endocitosis, provocando su digestión intracelular para la obtención de nutrientes.

Peroxisomas

Los peroxisomas son gránulos ovoides localizados en el RE, con estructuras cristalinas poliédricas en su interior. Poseen algunas enzimas oxidativas.

• Función:
  • Catabolismo de ácidos grasos de cadenas largas.
  • La célula utiliza el H₂O₂ formado para oxidar sustancias tóxicas como el alcohol en el hígado (desintoxicación).
  • Contienen también catalasa.

Vacuolas

Las vacuolas son estructuras variables en número y forma, constituidas por una membrana y un contenido interno. Se originan a partir de pequeñas vesículas dictiosomas del aparato de Golgi (endocitosis). El contenido es fluido y está separado del citoplasma por una fina envoltura llamada tonoplasto. Las células vegetales tienen vacuolas de gran tamaño, mientras que las células animales tienen vacuolas de pequeño tamaño.

• Función:
  • Almacenamiento de sustancias de reserva.
  • Almacenamiento de sustancias tóxicas.
  • Vacuolas pulsátiles: Extraen el agua del citoplasma y la expulsan al exterior por transporte activo.
  • Vacuolas digestivas: Capturan alimentos del medio y los engloban en una membrana.

Inclusiones

En el citosol de las células animales y vegetales existen acúmulos de diversas sustancias que constituyen las inclusiones celulares.

• Células animales: Cuatro clases: de glucógeno, de lípidos, de pigmentos y cristalinas.
• Células vegetales: Aceites esenciales, látex e inclusiones lipídicas.