Golgi, lisosomes i endosomes (2012)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura biologia cel·lular
Año del apunte 2012
Páginas 5
Fecha de subida 22/02/2015
Descargas 7
Subido por

Vista previa del texto

APARELL DE GOLGI És un orgànul on tenen lloc les proteïnes diferents que s'han sintetitzat al RER i seran modificades.
Al final, cada proteïna serà separada i es formaran vesícules cada una amb un tipus de proteïnes, segons el seu destí. Per tant, és un centre de distribució.
La part més propera al RER és la xarxa cis-golgi (la cara cis), mentre que la part menys propera al RER és la xarxa transgolgi (la cara trans) que és on es formen les vesícules. La zona del mig de l'aparell de Golgi s'anomena medials.
L'aparell de Golgi sol estar molt proper al nucli, perquè la membrana nuclear externa és contínua amb el RER, que aquest forma vesícules cap a l'aparell de Golgi i per això està a prop.
És una estructura dinàmica que evoluciona, que es formen cisternes per la cara cis i es van degradant per la cara trans. NO és una estructura estable.
Estructura funcional de l'aparell de Golgi Hi ha 2 models: Cisternes permanents. Les vesícules del RER entraven per la cara cis i les proteïnes han de passar de cisterna en cisterna, és a dir, transportades vesicularment.
L'aparell de Golgi és un orgànul amb diferents compartiments, anomenats cisternes, i que a cada compartiment s'hi duen a terme diferents funcions.
Les modificacions dels oligosacàrid de les proteïnes és un procés jerarquitzat.
Es reciclen els enzims cap a les cisternes anteriors per mantenir l'estructura dinàmica.
Recobriments vesiculars – – – COP I (a l'intragolgi o entre l'aparell de Golgi i el reticle endoplasmàtic) COP II (del RER al cis golgi) Recobriment de clatrina amb diferents receptors.
La majoria de proteïnes residents que s'han escapat es reciclen a la cara cis, i són retornades al RER.
Senyals de localització – La que permet que les proteïnes siguin reconegudes pel RER (pèptid senyal amb AA hidrofòbics).
– La que permet que les proteïnes siguin retornades al RER quan s'escapen (KDEL) Tràfic vesicular Intra-Golgi Perquè es formi la vesícula en l'aparell de Golgi, cal deformar la membrana. Les proteïnes Arf+ permeten que es deformi la membrana i, sobre elles, es posen les proteïnes del COP I i polimeritza i deforma la membrana perquè es pugui formar la vesícula.
Hi ha una selecció del material a transportar, feta pels receptors.
Un cop formada la vesícula, el recobriment s'ha de perdre per poder ser transportada a la membrana diana (pels v-SNARE, t-SNARE i Rab). De proteïnes Rab hi ha tantes com membranes diana.
Un enzim sempre està a la mateixa cisterna. Quan aquesta cisterna madura, l'enzim és empaquetat i portat a la cisterna anterior (no 2 anteriors) gràcies als senyals Rab i SNARES.
Modificacions dels oligosacàrids N-LLIGATS. Els oligosacàrids que arriben a l'aparell de Golgi, es modifiquen al llarg de les cisternes.
A les primeres van disminuint manoses.
No tots els oligosacàrids patiran la mateixa modificació.
Les proteïnes iguals tenen la mateixa modificació d'oligosacàrids.
Entre 2 molècules de les mateixes proteïnes, els oligosacàrids sempre es modifiquen igual, però entre les diferents asperagines diana de la mateix proteïna pot tenir oligosacàrids diferents.
Modificacions dels oligosacàrids N-lligats dels enzims lisosomals Els enzims lisosomals són rics amb manosa 6-fosfat (que és exclusiu dels enzims lisosomals).
L'enzim lisosomal al final queda amb manosa 6-fosfat. I arriben a la cara trans.
Arriben els oligosacàrids del RER a l'aparell de Golgi i allà són modificats. Els oligosacàrids dels enzims lisosomals tenen l'adició d'un grup fosfat al carboni 6 de la manosa.
O-LLIGATS. Es formen afegint sucres d'1 en 1. Tot això es produeix a l'aparell de Golgi. No transfereixen en bloc com els N-lligats.
Estan sobre serines (Ser) o Threonines (Thr) que tenen un grup O on s'enganxen els sucres.
A les asperagines els sucres s'uneixen a un N.
Exportació d'enzims lisosomals A la cara trans-Golgi hi han receptors de la manosa 6-fosfat. Els enzims lisosomals són els únics que tenen aquest component. Es forma la vesícula i es transporta cap als endosomes.
S'hi acumula, és a dir, es recobreix la vesícula de clatrina, es forma la vesícula i perd el recobriment.
Van als endosomes que tenen un pH àcid que fa que es separin els receptor i puguin ser reciclats.
Després aniran als lisosomes.
La clatrina s'uneix a uns adaptadors. Aquests adaptadors són 2 molècules d'adaptines i 2 altres.
Els receptors de la manosa 6-fosfat són reciclats a l'aparell de Golgi, i aquesta vegada el recobriment es compon de retròmer, que està format per diferents molècules.
Transport d'algunes proteïnes de membrana dels lisosomes Algunes proteïnes de la membrana poden ser transportades de la xarxa trans-golgi fins als lisosomes (sense passar pels endosomes).
VIES DE SECRECIÓ Hi ha 2 grans tipus de vies de secreció: – Secreció regulada. Només la duen a terme cèl·lules especialitzades. Són tipus especials que secreten la proteïna que han sintetitzat en resposta a una senyal. Quan arriba el senyal, les vesícules es fusionen amb la membrana plasmàtica.
El material arriba del RER a l'aparell de Golgi. Llavors es formen vesícules. Les primeres que es formen s'anomenen vesícules immadures (són més grans però els elements no estan molt concentrats, per tant, són més grans i menys denses).
A mida que s'apropen a la membrana plasmàtica, es redueix la seva mida i el material de secreció es va concentrant. Les vesícules madures són les que arriben a regions properes a la membrana plasmàtica i queden allà fins que arriba un senyal.
PROCEDIMENT. Quan arriba un senyal, la vesícula es fixa (és a dir, es fusiona amb la membrana) i es lliura el contingut. Les senyals que porten a la cèl·lula a secretar són diverses, però tenen una cosa comuna: quan arriba un senyal a la cèl·lula, incrementa la concentració de calci i la vesícula es fusiona amb la membrana.
Sovint, la secreció de la via regulada està regulada per la concentració de calci a la cèl·lula.
– Secreció constitutiva. La realitzen totes les cèl·lules (totes pateixen endocitosi), tots els elements de la membrana plasmàtica i secreta elements de la matriu extracel·lular.
La quantitat de membrana es va renovant.
Es secreten totes les proteïnes i components de la matriu extracel·lular.
Les cèl·lules responen ràpidament perquè tenen el material guardat en vesícules i quan reben un senyal, secreten aquest material.
Les modificacions d'algunes proteïnes no finalitzen a l'aparell de Golgi sinó que continuen en vesícules i, fins i tot, fora de la cèl·lula (com passa amb el col·lagen que fora la cèl·lula forma teixits) Les proteïnes del domini apical poden arribar per dues vies: – Via directa. En la xarxa trans-Golgi es formen vesícules que van directament al domini apical.
– Via indirecta. Les proteïnes són excloses de les vesícules i són seleccionades i enviades a la membrana basolateral i, després, al domini apical.
Les vesícules amb regions riques en esfingolípids, són enviades directament.
Les proteïnes amb porcions transmembranals més petites, són enviades per la via indirecta.
SECRECIÓ PER TRANSPORTADORS DE MEMBRANA Hi ha alguna proteïna que es sintetitza al citosol i llavors es transportada a través de la membrana plasmàtica directament cap a l'exterior.
Per exemple, els factors de creixement de fibroblast 1 i 2.
Són una família de molècules.
El control desapareixia si modificaven el gen FGF que anaven per la secreció que passa pel sistema membranós intern.
LISOSOMES Són orgànuls on es produeix la digestió intracel·lular que entra per endocitosi o fagocitosi.
El macròfag és capaç de fagocitar i degradar-les perquè es fusionin amb els lisosomes i els enzims puguin actuar sobre ells.
El procés d'autofàgia són capaces de degradar porcions del seu citosol. Quan necessitem nutrient, a partir de l'autofagia intenten digerir part d'aquests nutrients per alimentar-se i obtenir energia.
També es dóna autofàgia en cèl·lules secretores que si estan molt temps sense rebre senyal, aquestes constantment estan formant vesícules i, per tant, necessiten energia.
– Els lisosomes tenen hidrolases àcides. No tots els lisosomes tenen tots els enzims hidrolítics.
– A la membrana del lisosoma hi ha bombes que bombegen protons constantment.
– Hi ha dos tipus de lisosomes: * Lisosoma primari. Només conté enzims. No conté material per degradar.
* Lisosoma secundari. És el que ja està digerint.
Hi ha algunes proteïnes citosòliques que en lloc de degradar-se en els proteosomes, es degraden als lisosomes.
Hi ha algunes malalties relacionades amb els lisosomes que depenen de diversos factors: – Malaltia de cèl·ules I (inclusion). Hi ha un problema amb la fosforil·lació de la manosa-6fosfat. Els lisosomes no tenen hidrolases i aquestes malalties arriben a ser mortals.
– Malaltia Ty- Sacs. Falla un enzim concret i això fa que s'acumuli en les cèl·lules nervioses (gangliòsid) i deixin de funcionar correctament amb el temps.
ENDOSOMES Participen en: – Cicle de la transferrina (Imagte PP) – Paper en l'encocitosi mediada per receptor – Eliminació del EGF/EGF-R – Proées en que intervenen endosomes: procés d'incorporació d'anticossos via materna.
Els nounats no tenen un sistema immunitari funcional i la defensa dels nounats és degut als anticossos (Ac) que venen de la via materna. Els Ac de la via materna són internalitzats des de el lumen de l'intestí, que té un pH àcid i es formen vesícules.
Els Ac de la via materna poden ser transitats (per transitosi) des de el domini apical fins el domini basolateral. Els nounats per tant, adquireixen Ac de la via materna.
Dominis d'endosomes en cèl·lules epitelials En les cèl·lules existeixen dues poblacions d'endosomes: – Inicials o perifèrics, que provenen de les vesícules que venen per endocitosi.
– Centrals o tardans (vesícules provinents de l'aparell de golgi) Els endosomes són un grups d'orgànuls cel·lulars que coneixem poc però que tenen poblacions diferenciades.
Els endosomes perifèrics (o inicials) poden realitzar funcions de reservori de la membrana plasmàtica. Se sap que en alguns endosomes perifèrics hi ha endosomes que contenen glucoses, i quan mengem insulina i s'enganxa el receptor aquest emet senyals i es formen vesícules que porten la glucosa a la membrana.
...