Lisosomas

LOS LISOSOMAS

Las enzimas hidrológicas y la membrana lisosomica se forma en el RE rugoso y luego son transferidas al aparato de Golgi para continuar su procesamiento. Por lo menos algunos lisosomas se originan por el brote de la cara trans de aparato de Golgi.

Los lisosomas son organelos de formas variadas mide de o.2 a 2µm o están rodeadas por una membrana simple. En general se encuentran algunos centenares de lisosomas por células. En la membrana lisosómica hay bombas proteolíticas tipo V cuya energía viene del ATP. Como en el lisosoma se acumulan H+, en el contenido de este con un valor de pH 4.5 y 5, es claramente mas acido que el citoplasma (pH 7 a 7.3).

Los lisosomas se encargan de la digestión intracelular de sustancias extracelulares e intracelulares, se encuentra una clase de enzimas glicoprotéicas, denominadas hidrolasas, que cataliza la ruptura hidrolítica de los enlaces carbono-oxigeno, carbono- nitrógeno, carbono-azufre y oxigeno-fosforo en las proteínas, los lípidos, los glúcidos y los ácidos nucleídos. Los lisosomas son el estomago de las células, para este fin posee alrededor de 40 hidrolasa distintas que puede degradar todo tipo de macromolécula. Al igual que en la digestión gastrointestinal, las hidrolasas lisosómicas rompen las moléculas en compuestos simples de menor masa molecular que pueden ser reutilizados en la rutas metabólicas de la célula. Las enzimas más importantes de los lisosomas es la fosfatasa ácida. El pH óptimo de las enzimas lisosómicas se adaptan al pH ácido y siempre cae dentro del rango de pH 5. A un pH neutro como el del citoplasma las enzimas lisosómicas son poco activas, lo que representaría un mecanismo protector contra la auto digestión indeseable de la célula, en el caso de que la enzimas pudieran salir al citoplasma. Por otra parte, si un lisosoma se abre por ruptura o se derrama su contenido, las enzimas liberadas no son muy activas porque el citosol tiene un pH neutro, sin embargo, la liberación excesiva de enzimas por rotura de un gran número de lisosomas puede destruir a la célula por auto digestión. Se piensa que las proteínas de la superficie interna se la membrana lisosómica y de las propias enzimas evitan la autodestrucción por que tienen conformaciones tridimensionales que protegen a los enlaces vulnerables de los ataques enzimáticos.

Tipos de lisosomas:

Lisosomas primarios: son los que salen de la cisterna del aparato de Golgi, contienen enzimas digestivas y todavía no han participado en la digestión. Algunos de ellos pueden verter sus enzimas fuera de la célula y digerir materia extracelular, como el acrosoma de los espermatozoides, que destruye las cubiertas del óvulo durante la fecundación, o los lisosomas que participan en la remodelación del hueso.

Lisosomas secundarios: se forman al unirse con otras vesículas, por lo que han realizado la digestión. Dependiendo del origen del material que han digerido se pueden denominar de dos maneras: vacuolas hererofágicas o digestivas y vacuolas autofagias por ejemplo para digerir una bacteria la célula la rodea con parte de la membrana, formando una vesícula con la bacteria en su interior (fagosoma). Los lisosomas primarios que salen del aparato de Golgi se dirigen a ella, fusionando su membrana con la del fagosoma y vierten sus enzimas digestivas que digieren la bacteria y se forma así un lisosoma secundario (vacuola heterofágica). Como resultado de la digestión se pueden generar residuos no digeridos, que quedan encerrados en unas vesículas denominadas cuerpos residuales y que son expulsados fuera de la célula por exocitosis. Cuando la célula digiere materia orgánica del exterior, los lisosomas pueden tener función nutritiva, porque ayudan a digerir nutrientes complejos que la célula toma del medio, pero también, los lisosomas pueden tener función defensiva, porque ayudan a destruir bacterias y virus que son engullidos por células defensivas.

Para poder digerir la mitocondria que no funciona, la célula la rodea con membranas del retículo liso formando una vesícula llamada autofagosoma. Al igual que antes, los lisosomas procedentes del aparato de Golgi se dirigen hacia allí y se fusionan con el autofagosoma, se forma así un lisosoma secundario (vacuola autofágica). Sus enzimas digieren la mitocondria y los restos no digeridos quedan en el cuerpo residual y son expulsados fuera de la célula.

En este caso, los lisosomas actúan como basureros celulares, y ayudan a limpiar el interior celular de restos de orgánulos dañados. Las células también utilizan este mecanismo en condiciones de ayuno, cuando no hay suficientes nutrientes en el medio, se “comen” sus propios orgánulos, y cuando de “suicidan” después de completar sus ciclos de división. Las células mamarias se autodestruyen por autofagia tras la lactancia.

Endocitosis

La endocitosis puede dividirse en dos categorías: la endocitosis por volumen y la endocitosis mediada por receptor.

La endocitosis por volumen (también conocida como pinocitosis) es la captación inespecífica de líquidos extracelulares. Cualquier molécula, grande o pequeña, que esté presente en el líquido abarcado también entra a la célula. También retira porciones de la membrana plasmática y puede funcionar sobre todo en el reciclaje de membrana entre la superficie celular y los compartimientos interiores.

La endocitosis mediada por receptor (RME) se refiere a la captación de macromoléculas extracelulares específicas (ligandos) después de su unión con receptores en la superficie externa de la membrana plasmática. Proporciona un medio para la captación selectiva y eficiente de macromoléculas que pueden estar presentes en concentraciones relativamente bajas en el líquido extracelular. Las células tienen receptores para la captación de muchos tipos diferentes de ligandos, incluidas hormonas, factores de crecimiento, enzimas y proteínas sanguíneas que transportan ciertos nutrimentos. Las sustancias que ingresan a la célula mediante la RME se unen con los receptores que se reúnen en dominios especializados de la membrana plasmática, conocidos como fosos cubiertos. Los receptores se concentran en fosos cubiertos con un nivel 10 a 20 veces mayor que en el resto de la membrana plasmática.

Digestión intracelular

La digestión intracelular, o digestión celular consiste en la ruptura en el interior de la célula de moléculas grandes que vienen fuera o incluso de su propio metabolismo celular en moléculas más pequeñas. Productos y residuos de la digestión intracelular son utilizados por la célula o se excretan.

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