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    Colegio Hispano Anglo Francs

    Licenciatura en Nutricin

    Morfofisiologa I

    Organelos Celulares

    M. en C. Paloma V. Susan Tepetlan

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    Consiste en una serie de sacos aplanados ocisternas formando pilas.Cada pila consiste de 3 a 6 cisternas y su nmerodepende del tipo de clula.

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    Las cisternas del Golgi estn

    organizadas en una serie decompartimentos deprocesamiento:Red Golgi cis (CGN)

    Cisternas cis,Cisternas mediales,Cisternas trans,Red Golgi trans (TGN)

    Alberts et al, 2002

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    Conformado por una o varias unidades funcionales llamadasDICTIOSOMAS.

    Integrado por:

    Una Red c is (CGN) que slo recibenvesculas transportadoras Provenientes del

    RE.Una Red Trans (TGN)

    Una Cisterna Cis, Una cisterna Trans y

    una Cisterna media

    Las molculas que arriban a la TGN son tr ans feridas median te vescu las

    transp ort ador as hacia la memb rana plasmtica,liso somas o los endosom as.

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    Muchos de los gruposoligosacridos adicionados a lasprotenas en el RE sufrenmodificaciones en el aparato deGolgi.

    Las protenas solubles y demembrana entran al Golgi cis en

    vesculas de transporte (COP-II),desde el RE.

    Cooper, 2000

    COPII

    COPI

    ERGIC

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    La glucoprotena sintetizada enel RE llega al A.de Golgi mediante

    una vescula transportadorapara continuar procesndose.

    La cadena oligosacridaexperimenta nuevos agregados yremociones de monosacridos,segn el tipo de glucoprotenaque se requiere formar.

    Las enzimas responsables de este procesamiento obransecuencialmente, para lo cual se hallan distribuidas en las

    cisternas siguiendo el orden en que actan.

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    Los oligosacridos son procesados en una secuencia ordenada dereacciones.1Remocin de 4 residuos manosa (Golgi cis).2 Adicin secuencial de una N-acetilglucosamina , la remocin deotras dos manosas y la adicin de dos N-acetilglucosaminas ms. Enesta etapa las protenas se hacen resistentes a endoglicosidasas

    especficas3 Adicion al oligosacrido tres residuos galactosa y tres cidosilico .

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    Las protenas con el marcadorM6P son reconocidas porprotenas receptoras presentes en

    las membranas de la TGN ytransportadas a lisosomasva endosomas tardos, envesculas de transporte

    recubiertas de la protenaCLATRINA.

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    Las protenas que salen

    por la TGN en vesculasde transporte son

    destinadas a lasuperficie celular u aotro compartimiento.

    En ausencia de seales especficas de destinacin, lasprotenas son llevadas a la membrana plasmtica porSECRECIN CONSTITUTIVA

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    Alternativamente, en algunas celulas, las protenas pueden

    ser destinadas a otros organelos (lisosomas):

    SECRECIN REGULADA donde las vesculas sonretenidas en el citoplasma hasta la llegada de unasustancia inductorau otra seal que ordene su liberacin.

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    Las lipoprotenas y la bilisen los hepatocitos pasan por

    el aparato de Golgi.

    Los quilomicrones delintestino producidos por los

    enterocitos,

    La sntesis de lpidos en

    glndulas sebceas ysudorparas,

    La esteroidognesis en lasclulas de Leydig.

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    Son orgnulos (vesculas o

    cisternas relativamente pequeas)localizados funcionalmente entre

    el AG y la membrana plasmtica.

    Es el lugar de la clula donde convergen tanto los materiales que van aser digeridos ingresados por endocitosis- como las enzimashidrolticas encargadas de hacerlo.

    Se cree que la combinacin de estos elementos convierte alendosoma en lisosoma.

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    LOS PRIMARIOS(tempranos o iniciales) se

    localizan cerca de la membrana

    plasmtica, sirve como

    estacin de relevo paracanalizar el material endocitado ,

    adems, devuelve a lamembrana plasmatica lasporciones de membrana y los

    receptores trados por lasvesculas pinocticas.

    Tiene un pH de 6,2 a 6,5.

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    Tienen una estructura mas compleja

    Su pH es mas cido, con un promediode 5.5

    Las sustancias que se transportan

    hacia los endosomas tardos al final

    son degradas en los lisosomas en un

    proceso por defecto que nonecesita ninguna seal adicional

    LOS SECUNDARIOS (tardios o finales, prelisosomas.)se localizan cerca del complejo de Golgi y del ncleo

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    Una vez que el material fijado sobre la superficie externa de la

    membrana plasmtica se emite prolongaciones envolventes quelos rodean hasta dejarlo englobado en el interior del citoplasma,

    llamada fagosoma, el cual se fusiona con un endosomasecundario que recibe enzimas hidrolticas del complejo deGolgi y se convierten en FAGOLISOSOMAS.

    El proceso culmina con la degradacin de material por parte de

    las enzimas.

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    Son organelos limitados por una membrana. Presentan una gran

    diversidad de formas y tamaos y contienen un conjunto deenzimas hidrolticas (~40 tipos), que catalizan la digestincontrolada de macromolculas: protenas, cidos nucleicos,carbohidratos y lpidos. Presentan gran diversidad morfolgica y unavariedad de funciones digestivas que incluyen la degradacin

    de componentes obsoletos de la clula y de materialextracelular (i.e. destruccin de microorganismos fagocitados).

    Visualizacin histoqumica de lisosomas: se observan precipitados defosfato de plomo indicando la presencia de una fosfatasa cida, marcadora

    de lisosomas.

    vesculas con hidrolasasdesde el Golgi

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    Organelos que contienen hidrolasas cidas (nucleasas, proteasas,

    glicosidasas, lipasas, etc), enzimas que requieren un pH dealrededor de 5,5 en su interior para su actividad ptima.

    lumen

    citosol

    H+

    La membrana del lisosoma

    normalmente mantiene estas enzimasdigestivas fuera del citosol, aunque stasno funcionaran all pues ste tiene un pHde aprox. 7,2.

    El pH acdico del lumen del organelo semantiene debido a la presencia de sumembrana que impulsa la acumulacinde protones.

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    -Catabolismo incompleto del sustrato,

    con acumulacin del metabolito

    insoluble.

    -Organelos llenos de macromolculas

    parcialmente digeridas, aumentan en

    cantidad y tamao.

    -Interferencia con funcin celular normal

    (enfermedad por almacenamientolisosomal o tesaurismosis).

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    ENFERMEDAD PRODUCTO

    INTERMEDIOACUMULADO

    DEFECTO

    ENZIMTICO

    Enfermedad de Tay-Sachs Ganglisido GM2 Hexosaminidasa A

    Enfermedad de Gaucher Glucocerebrsido -glucosidasa

    Enfermedad de Niemann-Pick Esfingomielina Esfingomielinasa

    Enfermedad de Krabbe Galactocerebrsido -galactosidasa

    Enfermedad de Fabry Trihesxido de ceramida -galactosidasa

    Sndrome de Hurler (MPS I) Dermatn y Heparn sulfato -iduronidasa

    Sndrome de Hunter (MPS II) Dermatn y Heparn sulfato Iduronato-2-sulfatasa

    Enferm. de Pompe (Glucogenosis de Tipo II) Glucgeno Glucosidasa

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    Morfolgicamente son parecidos a los

    lisosomas: partculas esfricaslimitadas por una membrana

    Con un dimetro variable entre 0.3 y

    1.5 m de dimetro, y con un

    contenido enzimtico.

    Su membrana posee TRANSPORTADORES DE

    ELECTRONES como el citocromo b5, y las enzimas NADH-citocromo b5reductasa y NADH-citocromo P450reductasa.

    Su composicin es similar a la del retculo endoplasmtico.

    Presentan una matriz formada por protenas enzimticas,muchas de ellas peroxidasas, la que nunca suelen faltar esla CATALASA

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    Se cree que se originaran como

    una gemacin de RER.

    En la membrana del peroxisoma

    hay unas protenas que son

    comunes a la membrana del RERy a la del peroxisoma.

    Tambin se cree que sean capaces de reproducirse, previocrecimiento seguido de fisin. En tal caso los componentesde la membrana seran importados del citoplasma atravs de protenas translocadoras.

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    Contienen enzimas que utilizan el oxgeno molecular para eliminar

    tomos de hidrgeno de sustratos especficos, a travs de unareaccin oxidativa que produce H2O2

    RH + O2 R + H2O2

    El H2O2 resultado de la reaccin es un producto altamente txico que es

    eliminado por otra enzima del peroxisoma, la catalasa, segn la

    reaccin: 2 H2O2 2 H2O + O2

    FUNCION

    Actividad enzimtica

    Catabolismo de las purinas

    -oxidacin de los cidos grasos

    Detoxificacin

    Junto a las mitocondrias, son losprincipales sitios de utilizacin de

    oxgeno.

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    ALTERACIONES DE LA BIOGNESIS DEFICIENCIA DE UNA ENZIMA PEROXISOMAL

    Sindrome de Zellweger Deficiencia de proteinas translocadoras de enzimas alperoxisoma

    Adrenoleucodistrofia neonatal Deficiencia de Acil CoA oxidasa

    Enfermed. de Refsum infantil Deficiencia de tiolasa peroxisomal

    Condrodisplasia punctata rizomilica Defic. de Dihidroxi-acetona-fosfato acil sintetasa (DHAPT)

    a) Sndrome Zellweger b) Adrenoleucodristofia neonatal c) Enferm. de Refsum infantil.

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    Funcin:

    Mantenimiento de la turgenciacelular.

    Digestin celular.

    Almacenamiento transitorio de

    sustancias de reserva y txicas.

    Estructura:

    Orgnulos celulares a modo de cisternas membranosas,caractersticas de clulas vegetales (pero no exclusivas).

    Constan de una membrana que las delimita (membranatonoplasmtica).

    En el interior se encuentra eljugo vacuolar amorfo.

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    Generalidades: Son orgnulos exclusivos de clulas vegetales.

    Estn envueltos por una doble membrana.

    Poseen su propio ADN.

    Se clasifican en dos grandes grupos:

    Leucoplastos: Carecen de pigmentos. Almacenansustancias como el almidn (amiloplastos), grasas(oleoplastos) y protenas (proteoplastos).

    Cromoplastos: Contienen pigmentos como laclorofila (cloroplastos) y ficoeritrina (rodoplastos)

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    Son de gran importancia biolgica ya querealizan la fotosntesis, transformando laenerga lumnica en qumica.

    Aparecen en el citoplasma, pero noocupan un lugar fijo ya que estnsometidos a la ciclosis del citoplasma ymovimientos activos de tipo ameboide.

    Morfologa: Ovoides o lenticulares: en plantas

    superiores.

    Forma de hlice (Spyrogira).

    Forma de copa (Chlamydomona).

    Nmero variable, desde 20 a 40 hasta

    400.000. Tamao variable, observables al MO

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    Ultraestructura:

    Membrana externa e interna: la externa muy permeable a ionesy grandes molculas y la interna con protenas transportadoras.

    Tilacoides: sculos aplanados que se pueden encontrar aisladoso superpuestos (grana) conectados por los sacos estromticos.Posee complejos F1 y pigmentos fotosintticos.

    Estroma o matriz amorfa: presenta ADN circular y ribosomas

    (plastorribosomas). Es el lugar donde se realizan las reaccionesoscuras de la fotosntesis.

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    Funciones:

    Fotosntesis:

    Reacciones dependientes de la luz: produccin de ATP yNADPH (en los tilacoides).

    Reacciones independientes de la luz: fijacin de CO2,formacin de glcidos (en el estroma).

    Biosntesis de cidos grasos: a partir de glcidos, NADPH yATP.

    Reduccin de nitratos a nitritos: y estos a amoniaco que se

    utiliza como fuente de nitrgeno en la sntesis de aminocidos ynucletidos.