SISTEMAS DE ENDOMEMBRANAS Parte 1

Gran parte del volúmen de algunas células eucariotas está ocupado por un extenso sistema de endomembranas que incluye dos componentes principales, el Retículo Endoplasmático y el Aparato de Golgi. La continuidad entre la Envoltura Nuclear y el Sistema de Endomembrana es visible al Microscopio Electrónico. Pequeñas vesículas parecen ir y venir entre los varios componentes del Sistema de Endomembranas. Este sistema tiene varias estructuras pero todas son esencialmente compartimentos, separados del citoplasma soluble por sus membranas. Este Sistema de Endomembranas tiene varias estructuras pero todos son esencialmente compartimentos, separados del citoplasma soluble por sus membranas.

SISTEMA VACUOLAR CITOPLASMÁTICO:

Muchas células eucariotas, sobre todo las de las plantas y los protistas, contienen organelas encerradas en una membrana que parece vacía al Microscopio Óptico pero que están llenas con soluciones acuosas que contienen muchas sustancias disueltas.
En el caso de las plantas, si bien pueden secretar algunos desechos en su medio ambiente, muchos son almacenados dentro de las vacuolas y dado que son venenosos ó tiene sabor desagradable disuaden a los animales de ingerir a las plantas.
En muchas células vegetales, enormes vacuolas ocupan más del 90% del volúmen celular y crecen a medida que lo hace la célula. Las sustancias disueltas en la vacuola, trabajando con la membrana vacuolar proporcionan turgencia ó rigidez a la célula, que a su vez proporciona el sostén a la estructura de las plantas no leñosas. La presencia de las sustancias disueltas causa que el agua entre en la vacuola promoviendo que esta se hinche como un globo. Las células vegetales tienen una pared celular rígida que actúa como una caja, resistiendo la presión de la vacuola pero suministrando fuerza en el proceso.
Algunos pigmentos (en especial el azul y el rosado) en los pétalos y frutos están contenidos en las vacuolas.
Las vacuolas alimentarias se encuentran en algunos grupos de organismos simples y evolutivamente primitivos: protistas unicelulares y organismos multicelulares simples como las esponjas. En estos organismos las células engloban partículas de comida por fagocitosis, generando una vacuola alimentaria. La fusión de esta vacuola con un lisosoma produce la digestión y las pequeñas moléculas dejan la vacuola y entran en el citoplasma celular para ser utilizadas o distribuidas en otras organelas.
Muchos protistas de agua dulce poseen una vacuola contráctil. Su función es liberar a la célula del exceso de agua que entra debido al desequilibrio en la concentración de sal entre un interior relativamente salado de la célula y su medio ambiente de agua dulce. La vacuola contráctil se agranda a medida que penetra el agua, luego se contrae abruptamente, forzando al agua a salir de la célula a través de estructuras de poros especiales.


RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO:

Las microfotografías electrónicas revelan una red interconectada de membranas que se ramifican a través del citoplasma, formando tubos y sacos aplanados. Estas membranas se denominan colectivamente Retículo Endoplasmático. El interior del Retículo Endoplasmático referido como la luza está separado del citoplasma circundante y es distinto a él. El area superficial del Retículo Endoplasmático puede ocupar hasta un 15% del volúmen total de una célula y sus plegamientos convierten a la superficie en un área muchas veces mayor que la de la membrana plasmática. En ciertos sitios se continúa con la membrana externa de la envoltura nuclear.
Algunas partes del Retículo Endoplasmático se encuentran salpicados con Ribosomas que se fijan temporariamente a las caras externas de los sacos aplanados. Debido a su aspecto en el Microscopio Electrónico, estas regiones se denominan Retículo Endoplasmático Rugoso.

• Retículo Endoplasmático Rugoso: tiene dos funciones:

1. como un compartimento separa ciertas proteínas recién sintetizadas del citoplasma y los transporta a otros lugares dentro de la misma célula.
2. mientras se hallan dentro del Retículo Endoplasmático Rugoso, las proteínas pueden ser químicamente modificadas de manera tal de alterar su función y su destino intracelular.

Los Ribosomas pegados son sitios para la síntesis de proteínas que funciona fuera del citosol, esto es, proteínas que van a ser exportadas de la célula, incorporadas dentro de membranas ó movidas hacia el interior de organelas del Sistema de Endomembranas. Estas proteínas entran en la luz del Retículo Endoplasmático a medida que son sintetizadas. Una vez que se hallan en la luz del Retículo Endoplasmático, sufren diversos cambios que incluyen la formación de Puentes de Disulfuro y el plegamiento para formar una estructura terciaria. Las proteínas ganan grupos de Hidratos de Carbono cuando se hallan en el Retículo Endoplasmático, conviertiéndose en glucoproteínas. Los grupos de Hidratos de Carbono forman parte de un sistema de "postal" que asegura que las proteínas correctas se dirijan a los lugares correctos en la célula.

• Retículo Endoplasmático Liso: algunas porciones del Retículo Endoplasmático son más tubulares (menos similares a sacos aplanados) y carecen de ribosomas, se denomina a esta sección Retículo Endoplasmático Liso.

Dentro de la luz del Retículo Endoplasmático Liso, las proteínas que han sido sintetizadas sobre el Retículo Endoplasmático Rugoso son modificadas quimicamente. Además tiene dos importantes funciones.

1. es el responsable de la modificación química de las pequeñas moléculas tomadas por la célula. Esto es especialmente cierto para los fármacos y los pesticidas.
2. es el sitio para la hidrólisis del glucógeno y la síntesis de los esteroides.

Las células que sintetizan grandes cantidades de proteínas para exportar suelen estar llenas de Retículo Endoplasmático, por ejemplo las células glandulares que secretan enzimas digestivas y las células plasmáticas que secretan anticuerpo.

En la próxima desarrollo el Aparato de Golgi.

Bibliografía:

• Castro, Roberto J; Handel, María; Rivolta, Graciela: " Actualizaciones en Biología" Ed Eudeba 1994
• Curtis, Helena; Barnes, N. Sue: "Biología" 6° Edición en Español.
• Apuntes de la Cátedra de Fundamentos de Biología. Instituto Superior del Profesorado de Salta. Argentina