TEMA 12: RETCULO ENDOPLASMTICO

Al microscopio electrnico se observa en las clulas un conjunto membranoso que en tres dimensionescorresponde a sculos aplanados, tbulos y vesculas. Estos perfiles se encuentran distribuidos por todo elcitoplasma, aislados o en grupos, que pueden constituir una estructura compleja o disponerse en paralelo.

Entre otros perfiles, algunos forman pilas caractersticas y presentan vesculas en la periferia. Sus vesculasson lisas y forman el Complejo de Golgi. Los otros perfiles corresponen al Retculo Endoplasmtico:

Retculo Endoplasmtico Rugoso Retculo Endoplasmtico Liso Posee ribosomas. En 1952, Poter y Palade observaron al microscopio electrnico los perfiles del RER. Laconfiguracin ms frecuente es de cisternas y no de tbulos. El aspecto tubular que se aprecia resulta de laprdida de una dimensin porque se obserca slo en un plano, el de corte y no una estructura 3D. La luz oel interior varo mucho en anchura, desde 2040 nm hasta casi 1 m cuando la luz de la cisterna quedaensanchada por su contenido. El contenido no se tie en le microscopio electrnico.

El RER puede ser aislado por centrifugacin diferencial constituyendo la fraccin microsomal, descrita comomembranas con ribosomas adheridos con vesculas. La formacin de vesculas en lugar de cisternas es por lafragmentacin y cierra sobre s mismas las membranas rotas durante la centrifugacin.

El RER se puede separar del liso porque el primero pesa ms y sedimenta. As se puede hacer un estudio de sucomposicin. La membrana del retculo es ms delgada de la plasmtica, mide unos 7 nm (frente a los 10 de lamembrana plasmtica). La bicapa lipdica mide 4 nm frente a los 5 nm de la plasmtica. Esto es debido a quefosfolpidos de la membrana del retculo son ms cortos y estn menos saturados que las de la plasmtica. Encuanto a porcentaje de protenas y lpidos, la del RER tiene ms protenas y menos lpidos que la plasmtica.Las membranas del RER tienen menos colesterol y menos glucolpidos (sobre todo esfingolpidos) y msfosfatidilcolina.

Hay una asimetra en la distribucin de las dos monocapas de manera que la membrana interna es ms rica enfosfatidilcolina y en esfingomielina que la hemimembrana externa, que es ms rica en fosfatidiletanolamina yen fosfatidilserina que la interna.

La porcin glucdica de la membrana estn en contacto con la cara lumial.

Los ribosomas se fijan a la membrana del RER por la subunidad mayor. La fijacin ocurre en unas protenasespecficas de la membrana llamadas RECEPTOR DEL RIBOSOMA, pero slo se unen a la membrana delRER aquellas molculas de ARNm que codifican protenas con un pptido seal especfico para sureconocimiento por dicha membrana.

No tienen ribosomas. En las clulas que poseen abundante REL se diferencia morfolgicamente del rugosoporque forma tbulos y no cisternas. Hay muchas excepciones de todos modos. En muchas clulas, el RELtambin forma cisternas. Otras veces, se pasa de un tipo a otros (de lisos a rugosos o al revs). Tambin seobservan cisternas con ribosomas en un lado y no en el otro. Todo esto lleva a pensar que el REL o RER esun sistema de membranas comn que puede especializarse en la sntesis de protenas formando el rugoso oen otras funciones formando el liso.

+Funciones del RER:

Sntesis de protenas

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Producir las glucoxilaciones de las protenas

Los ribosomas del RER sintetizan protenas (=libres) pero no pasan al citosol, se introducen en las cavidadesdel retculo o pasan a formar parte de su membrana. La misin del rugoso es el almacenamiento de protenassintetizadas por sus ribosomas para su glucoxilacin. Las sintetizadas por los ribosomas libres no seglucosilan, no son empaquetadas y permanecen en el citosol. Si han de pasar a algn orgnulo lo hacen atravs de su membrana por un sistema de bombeo. Las protenas que se almacenan en el rugoso se utilizan ocndiversos fines:

1. Formacin de membranas citoplasmticas (RER, REL, envoltura nuvclear y A. Golgi) junto con lasenzimas de stas membranas o que estn contenida sne ellas

2. Secrecin celular, las protenas sintetizadas en el rugoso pasan al A. Golgi y desde ste se emiten en elinterior de vesculas de secrecin que se unen a la membrana plasmtica vertiendo el contenido porendocitosis (constitutiva y regulada)

3. Enzimas del tipo hidrolasas cidas (de lisosomas), sintetizadas pasan por el A. Golgi y desde ste se emiteen vesculas que forman los lisosomas primarios o se unen a un lisosoma ya existente.

4. Posiblemente, las protenas del rugoso pasan a formar parte de la membrana de los peroxisomas, aunquelas enzimas que contienen estos orgnulos son sintetizadas por los ribosomas libres.

+ Almacenamiento de protenas:

La unin de las protenas comporta los siguientes aspectos:

1. Los ribosomas muestran afinidad por unas protenas del RER en las que va a anclarse un RECEPTORDEL LISOSOMA.

2. La cadena polipeptdica en crecimiento presenta un pptido seal amino terminal que define el destino deeste polipptido al RER.

3. Una partcula de reconocimiento del pptido seal, la SRP, formada por 2 tipos de protenas sobre unarmazn de ARN, en el armazn se une por un extremo al lugar A del ribosoma y sobre ella se desliza elpolipptido o protena recin sintetizada a medida que emerge, quedando el polipptido en contacto con laRSP, esta unin, en el lugar A causa la interrupcin temporal de la sntesis de protenas.

4. El ribosoma unido a la SRP se une a una protena integral del RER que acta de receptor de la SRP, unavez que el ribosoma queda unido al RE, la SRPO se libera del lugar A del ribosoma y vuelve al citosol. Estaliberacin requiere la hidrlisis del GTP.

5. El extremo amino de la cadena polipeptdica de la seal se ancla en otra protena del RER que acta amodo de poro acuoso, que atraviesa la membrana y permite que el polipptido penetre en el RER,PROTENA TRASLOCADORA, aunque su extremo amino queda anclado al pptido seal. La transferenciadel polipptido de seal al interior del Retculo requiere ATP. La protena traslocadora est inactiva cuandono hay sntesis. Cuando se une a ella el pptido seal, la protena traslocadora se une y abre el poro.

6. El pptido seal permanece anclado a la membrana del retculo hasta que finaliza la sntesis de protenas.A continuacin es lisado por una enzima peptidasa seal situada en la cara interna de la membrana del RER yla protena queda libre en la enzima de ste. Las protenas que se almacenan en la luz del RER no estncompletamente plegadas. Para evitar la precipitacin de estas protenas se une a ellas una protena de unin,una CHAPERONA, que produce los siguientes efectos: evita la precipitacin, mantiene la protena en el

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interior del RER y ayuda a su plegamiento.

GLUCOXILACIN

Se realiza en las membranas del RE y son reacciones de transferencia de un oligosacrido a las protenassintetizadas.

Todas las protenas que se producen en el RER estn glucosiladas, las del citosol no.

Se transfiere un nico tipo de oligosacridos, compuesto por 14 monosacridos: 2 molculas deNacetilglucosamina, 9 molculas de manosa y 3 de glucosa. Los azcares se activan en el citosol mediante laformacin de intermediarios azucarnucletido que donan los azcares a un compuesto lipdico:DOLICOLFOSFATO. Este compuesto transfiere dichos azcares desde el citosol a la luz del RER donde seune a una protena mediante el a. Arparagina. Esta unin est catalizada por la enzima oligosacrido protenatransferasa. Los tres residuos de glucosa son eliminados en el propio RER. En la luz del RER pueden unirsealgunas protenas a un oligosacrido que a su vez est unido a un lpido de la hemimembrana exoplasmtica,as, la protena queda unida a un glucolpido de membrana, y cuando emigra, primero al C. Golgi y luego a lamembrana plasmtica se convierte en una protena perifrica externa del glicoclix.

+ Funciones del RE liso:

Se encuentran enzimas que intervienen en diversos procesos. Las funciones mejor conocidas son:

Sntesis de lpidos (fosfolpidos (los cidos grasos de los fosfolpidos son donados por el citosol) ycolesterol de las membranas celulares)

Derivados lipdicos (hormonas esteroideas, lipoprotenas y cidos biliares de hepatocitos)

El primer paso de la sntesis de hormonas esteroideas se realiza dentro de las mitocondrias. Por este motivo,las mitocondrias aparecen relacionadas con el REL. Los siguientes pasos, se llevan a cabo en el RER, y lleva ala formacin de :

Testosterona

Estroma

Estrodiol

Corticosterona

Desoxicortisol Pueden pasar de nuevo a las mitocondrias para formar aldosterona y cortisol.

Esta secrecin difunde pro el citoplasma y atraviesa la membrana plasmtica liberndose a los capilaressanguneos, no son transportados por el REL.

Detoxificacin, anula o neutraliza las sustancias txicas. Muchas sustancias txicas liposolubles (drogas,insecticidas...) as como muchos productos txicos del metabolismo liposolubles. Todos estos se degradanen el REL principalmente los del hgado. Las sustancias txicas se inactivan en las membranas del REL poroxidacin y posterior neutralizacin.

Participacin activa en la contraccin muscular.

+ Sntesis de membrana por el RE:

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Los fosfolpidos y el colesterol se sintetizan en el REL. Como la formacin de membranas tambin encesitaprotenas, la sntesis de los componentes se realiza en el REL y en el RER. El primero por poseer las enzimasnecesarias para la sntesis de fosfolpidos y el segundo por poseer ribosomas. Las molculas lipdicas recinsintetizadas slo estn en la hemimembrana del citosol. La translocacin de stas a la otra hemimembranatiene lugar mediante una protena especfica llamada TRANSLOCASA DE FOSFOLPIDOSA, slo presenteen el RE. A partir de las membranas del REL se forman las membranas del A. De Golgi y probablementetambin las de los peroxisomas. En el Complejo de Golgi se producen los glucoesfingolpidos. A partir de lasmembranas de Golgi se forman las membranas de los lisosomas, de las vesculas de secrecin y contribuye ala renovacin.

Cuando los fosfolpidos van a formar parte de las membranas de las mitocondrias y de los cloroplastos, hacefalta un procedimiento especial para transferirlos, ya que no hay continuidad entre mitocondrias y C. Golgi.Algunas protenas mitocondriales o cloroplsticas son sintetizadas por sus propios ribosomas, pero la mayoradeben de ser sintetizadas por los ribosomas libres del citosol.

A partir del RE se forma el C. Golgi y de ste la membrana plasmtica (no en su totalidad), aunque el REtambin puede formar membrana plasmtica.

La sntesis de lpidos de membrana se lleva a cabo por el REL, la de protenas de membrana por los ribosomasdel RER y las perifricas de la cara lumial.

Las protenas perifricas de la cara citoslica son sintetizadas por los ribosomas libres.

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