biogénesis Flashcards
Hidratos de carbono siempre van acompañados de
lípidos y/o proteínas
Hay zonas dentro de una misma membrana que pueden tener
más o menos cantidad de lípidos
Si se amplia la membrana del RE y la membrana plasmática, evidenciamos que los fosfolípidos son distintos
también tienen distinto porcentaje de lípidos y proteínas. Incluso, dentro de la misma membrana, las monocapas tampoco son iguales entre si
En la membrana de la mitocondria se encuentra el
fosfolípido cardiolipina (CL) que solo se encuentra en esta membrana
las membranas de los organelos son
distintas entre si
Sabemos que la composición de cada membrana va a variar dependiendo de
la función de la célula, pero, además, sus membranas internas también varían
- Las membranas de los organelos no pueden formarse “de novo”
membranas se sintetizan por expansión de una membrana preexistente (no se generan desde 0)
- División celular
células primero “agrandan” sus organelos (incorporación de nuevas moléculas a organelos originales) y luego se dividen y son repartidos en las 2 células hijas
- Los lípidos que forman las membranas se generan en
el retículo endoplásmico liso
- Las proteínas de los organelos se sintetizan en
ribosomas asociados al retículo endoplásmico rugoso o en polirribosomas libres en el citosol
RE
Red continua de sacos aplanados, túbulos y vesículas que se distribuyen por todo el citoplasma de las células. Tiene continuidad estructuras con la membrana nuclear
REL
- Cisternas tubulares
- Abundante en células que sintetizan hormonas esteroidales y en músculo esquelético
RER
- Ribosomas unidos a su cara citosólica
- Cisternas aplanadas
- Abundante en células con activa síntesis protéica
RER y REL son un continuo
no son organelos separados. Se intercalan en zonas de REL y RER a lo largo de todo el organelo
Funciones del REL
Síntesis de lípidos (triglicéridos, fosfoglicéridos, ceramidas y esteroides)
Síntesis de hormonas esteroidales
Detoxificación de compuestos hidrófobos, como pesticidas y agentes cancerígenos,
al convertirlos químicamente en productos conjugados más hidrosolubles, que pueden ser excretados del organismo. Es abundante en los hepatocitos
Metabolización del glucógeno
en hepatocitos (glucogenólisis)
Reservorio de calcio intracelular
liberación controlada de calcio al citosol en respuesta a estímulos extracelulares. Muy abundantes en músculo esquelético y fundamental en la contracción muscular
Una vez el calcio es liberado
este se devuelve rápidamente al REL o es retirado de la célula por distintos canales
El mediador de la contracción muscular es el calcio
La membrana que comienza a crecer primero es siempre la
del REL
Todas las enzimas que sintetizan lípidos se encuentran en
el lado citosólico, ya que estas enzimas se encuentran libres en el citoplasma
Los lípidos necesitan de una proteína transportadora para
desplazarse a su lugar de destino
Observamos las colas de ácido graso unidas entre si de forma
covalente
El ácido graso es transportado, pero se integra a la membrana por su cuenta, ya que es lipofílico
(membrana también es lipofílica). Su entrada y salida es dinámica hasta que los ácidos grasos se unan por enlaces covalentes
la escramblasa deja una distribución uniforme de
los fosfolípidos en ambas caras de la membrana del REL
con ayuda de la enzima flipasa
se hace un transporte selectivo de los distintos fosfolípidos
Escramblasa de membrana plasmática
no siempre activa. Solo frente a estímulos. Ej: en apoptosis
Revierte asimetría
fosfatidilserina hacia el extracelular –>señal de fagocitosis
- La misma membrana es asimétrica
sus funciones en cada monocapa son distintas
- En el Golgi la membrana es asimétrica
por lo que hay proteínas que restringen el paso de algunos fosfolípidos entre monocapas (flipasas que pasan determinados fosfolípidos hacia determinadas monocapas)
Esto ocurre en la cara luminal del Golgi
todos los fosfolípidos que estén en la cara luminal del Golgi serán glicosilados y se les agregará azúcares
Cuando se forma la vesícula, todos los azucares agregados irán por dentro de esta
por lo que cuando esta vesícula choque con la membrana plasmática y se abra, todos los lípidos y proteínas glicosiladas quedarán hacia el lado extracelular
Glicerofosfolípidos
síntesis exclusivamente en RE
Esfingolípidos
síntesis comienza en RE y termina en Golgi (adición de azúcares termina en el Golgi)
Síntesis de esfingosina y ceramida
RE
Modificaciones para derivar a esfingolípidos o esfingoglicolípidos
Golgi
Colesterol
síntesis comienza en citosol y termina en RE (síntesis principalmente en hepatocitos)
La enzima HMG-CoA reductasa es fundamental
ya que es regulada por colesterol, es decir, el colesterol regula su propia síntesis
HMG CoA tiene dominios de unión a colesterol que
regulan su estabilidad
Cuando esta enzima se une a esterol
se induce su ubiquitinación, que es una señal de muerte de las proteínas (señal de degradación de proteínas)
Las estatinas son inhibidores competitivos de
la HMG-CoA reductasa
La estatina son fármacos clásicos para
prevenir ateroesclerosis en pacientes con hipercolesterolemia
Las membranas, a parte de tener lípidos distintos, cuentan con
proteínas distintas
La mitocondria tendrá algunas proteínas de síntesis de lípidos que modificarán los
fosfolípidos que le entregue el REL
El RE le entrega algunos de sus lípidos a
la mitocondria para que esta la modifique y luego regrese al RE
La composición lipídica de membranas de organelos NO refleja su capacidad de
biosíntesis de lípidos
Colesterol se sintetiza en RE, sin embargo
su concentración es muyo mayor en la membrana plasmática
el paso de colesterol hacia la membrana extracelular es a través de
vesículas (no hay movimiento de flip-flop asociado)
Las proteínas que transportan lípidos pueden encontrarse
solubles o ancladas a la membrana
El transporte con proteínas solubles es más lento
que el de las proteínas ancladas, ya que solo tiene que estirarse
Los peroxisomas también son capaces de generar sitios de contacto
también los endosomas, las gotas de lípidos, etc.
Puede ocurrir un paso de lípidos por
proteínas de unión
También se pueden generar verdaderos canales o sitios de paso de lípidos a través de
componentes proteicos que forman la unión entre los sitios de contacto
También las monocapas de los organelos se fusionan
por lo que las monocapas externas de cada uno de estos se unen y hay movilidad de fosfolípidos entre si
Microdominios lipídicos
Dominios de membrana pequeños (10-200 micrometros), heterogéneos, altamente dinámicos, enriquecidos en esfingolípidos y colesterol, que compartimentarían las respuestas celulares
El colesterol comienza a sintetizarse en el citosol y termina en
el REL
Tanto el colesterol como los fosfolípidos se sintetizan en
el REL, pero los esfingolípidos necesitan azúcares, por lo que tienen que pasar al Golgi
Una vez completada la glicosilación, se pueden generar los microdominios que son ensamblados en el mismo Golgi, y luego son
exocitados en las vesículas secretoras que pueden ir madurando hasta llegar a la membrana plasmática
Biogénesis de mitocondrias y peroxisomas
No pertenecen a la ruta exocítica (no reciben vesículas)
- Algunas proteínas mitocondriales son codificadas por
el DNA mitocondrial, y sintetizadas al interior de la mitocondria
- Muchas proteínas mitocondriales son codificadas por
el DNA genómico ¿Dónde son sintetizadas estas proteínas?
- Estas proteínas externas que necesitan llegar, por ejemplo
a la matriz de la mitocondria, necesitan de una serie de transportadores
Lípidos mitocondriales
Algunos son sintetizados parcialmente al interior de la mitocondria. Fosfolípidos mitocondriales por excelencia: cardiolipina
el primer ácido fosfatídico (primer intermediario) se sintetiza en la membrana del retículo
puede pasar a la membrana de la mitocondria, la cual tiene una serie de enzimas que son capaces de convertirlo en un lípido propio (cardiolipina)
Síntesis de algunos fosfolípidos requiere acción cooperativa de
RE y mitocondrias
Mitocondria tiene las enzimas para modificar el
fosfolípido entregado por el RE y que luego será regresado
Las mitocondrias tienen una disposición de red 3D, estas se unen entre si según el estado metabólico de
la célula, y según si esta red está mas junta o separada es si funcionará mejor o peor
Fusión
mitocondrias cercanas se juntan. Acá participan 3 proteínas: mitofusina I (MFN 1), mitofusina II (MFN 2)
MFN 2
están en la membrana mitocondrial externa y optical atrophy 1 (OPA 1)membrana mitocondrial interna
Fisión
FIS1 estrangula la mitocondria hasta que se forman 2
Las mitocondrias fusionadas son
más eficientes
Inhibición de la fusión mitocondrial:
- Disminuye el metabolismo
- Disminución del potencial de membrana de la mitocondria
- Reducción del consumo de oxígeno
- Disminución de la oxidación de la glucosa
Función peroxisomas
Metabolismo del peróxido de hidrógeno
Peróxido de hidrógeno se forma y se degrada en el peroxisoma
lo que es muy importante dada su alta toxicidad celular
Detoxificación de
compuestos nocivos
Puede usar como dador de electrones al metanol, etanol, formaldehido, fenoles y nitritos, generando
especies mucho menos tóxicas para las células
el 50% de la oxidación de ácidos grasos ocurre en
los peroxisomas
el 50% de la oxidación de ácidos grasos ocurre en
los peroxisomas
En vegetales y levaduras, TODA la oxidación de ác. Grasos ocurre en
los peroxisomas
Los peroxisomas se generan directamente desde el RE (se invagina una porción del RE), o por crecimiento y división de un peroxisoma preexistente.
Inicialmente el peroxisoma crece, incorporando lípidos y proteínas desde el citosol, además de algunas proteínas del RE. Luego el peroxisoma original se fisiona, dando origen a 2 peroxisomas hijos
