lisosomas
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Lisosomas
Los lisosomas son orgánulos esféricos u ovalados que se localizan en el citoplasma celular. En
microscopía electrónica son fáciles de localizar porque es el orgánulo más oscuro (el más teñido) de
cuantos contiene el citoplasma de la célula, mientras que las mitocondrias presentan una tinción
más grisácea. La imagen de la izquierda muestra una célula completa, mientras que en la de laderecha se muestra una imagen parcial de la célula, los lisosomas se han señalado con flechas rojas.
El lisosoma es heterogéneo morfológica-mente
El lisosoma consta de una membrana que contiene una cavidad o lumen, es un saco cerrado. El
contenido de los lisosomas en una sola célula es muy variable (fotos inferiores). Básicamente, el
contenido de un lisosoma puede parecer homogéneo (como el de la primera imagen) o heterogéneo
(como el resto). 1 2
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5 6
Cuando se forman, los lisosomas se cargan con enzimas de función hidrolítica; este tipo de lisosoma,
conocido como lisosoma primario, puede ser el que tiene una apariencia homogénea en su interior
(1). A partir de este, el lisosoma se carga de catabolizar la mayoría de los tipos de moléculas
bioquímicas que hay en la célula.
Las otras formas (los lisosomas secundarios, como el (2) y (3) son heterogéneos y pueden recibir
nombres variados como lisosomas con formas mielínicas (4), cuerpos multivesiculares (5), o cuerpos
residuales (6). Estos tipos se producen por efecto del almacenamiento en el lumen del lisosoma de
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sustancias que no pueden degradarse más o por la transformación en lisosomas de otro tipo de
orgánulos como son los autofagosomas y los endosomas.
Los peroxisomas
Los peroxisomas, caracterizados por De Duve en 1960, llevan a cabo gran variedad de funciones,como son: catabolismo de ácidos grasos de cadena muy larga, de ácido pipecólico, de ácidos
dicarboxílicos, y del ácido fitánico, y biosíntesis de plasmalógenos y de ácidos biliares.
El peroxisoma es una organela celular que está presente en todos los tejidos excepto en el eritrocito
maduro. Es particularmente prominente en el hígado, donde puede ocupar del 1,5 al 2% del
volumen celular parenquimatoso, y en el riñón. En estos tejidos los peroxisomas aparecen en el
microscopio electrónico como una organela redonda u oval, con un diámetro promedio de
aproximadamente 500 manómetros, rodeados por una membrana simple. Los peroxisomas
cerebrales son más pequeños, con un diámetro promedio de 140 manómetros. Los peroxisomas
contienen una matriz más o menos finamente granulada, en la que se encuentra una masa
llamativamente densa denominada nucleoide. Este tiene una estructura muy regular semejante a un
cristal con aspecto muy variable. El análisis bioquímico muestra un contenido de peroxidasa,catalasa, uratooxidasa y aminoacidooxidasa, es decir, enzimas totalmente diferentes de las que se
encuentran en los lisosomas. Es necesaria una tinción para las catalasas para identificarlos en las
neuronas cerebrales de los roedores, tanto del cerebro como del cerebelo, que contiene
peroxisomas durante las primeras dos semanas posnatales; algunos están presentes en los cuerpos
neuronales después de la tercera semana. Son prominentes en los oligodendrocitos durante el
período de mielinización activa. Esta organela fue la última organela subcelular descrita. Fue
identificada por primera vez en 1954 en el riñón del ratón y debido a que su función era desconocida
se le asignó el nombre de microcuerpo (microbody). El término de peroxisoma fue asignado a esta
organela por De Duve y Baudhin debido a su papel en la formación y oxidación del peróxido de
hidrógeno. En 1976, Lazarow y De Duve mostraron que la organela también desempeñaba un papel
en la oxidación de los ácidos grasos y este hallazgo fue seguido por el descubrimiento, que en laactualidad aún continúa expandiéndose, de que es el sitio de una amplia variedad de reacciones.
La tabla 1 resume alguna de las reacciones que se ha demostrado que tienen lugar en el peroxisoma.
Nótese que muchas de estas reacciones afectan al metabolismo lipídico. El sistema de b-oxidación
peroxisomal de los ácidos grasos utiliza reacciones enzimáticas completamente distintas de las de la
mitocondria. La oxidación peroxisomal de los ácidos grasos no está ligada a la producción de energía.
La oxidación de los ácidos grasos no ramificados con una longitud de cadena de hasta 18 o 20
carbonos, una fuente clave de energía, se lleva a cabo tanto en la mitocondria como en el
peroxisoma, teniendo lugar en la mitocondria del 70 al 95%. El peroxisoma se usa exclusivamente
para la oxidación de un conjunto distinto de ácidos grasos, como los ácidos grasos de cadena muy
larga, con una longitud de cadena de 24 o más carbonos y, como se ha demostrado muyrecientemente, ácidos grasos de cadena ramificada, como el ácido fitánico y pristánico. Los
peroxisomas también contienen una vía paralela para la biosíntesis del colesterol. Todavía no está
clara su relación con la vía bien conocida del retículo endoplásmico. Al menos 50 reacciones
enzimáticas se han localizado en el peroxisoma, y el número continúa aumentando.
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Tabla1. Reacciones que desarrollan losPeroxisomas
Reacciones catabólicasRespiración celular basada en elperóxido de hidrógenoCatabolismo de las poliaminasCatabolismo de las purinasOxidación del etanolOxidación del ácido L-pipecólico *Beta-oxidaciónÁcidos grasos de cadena de más de8 carbonosÁcidos grasos de cadena muy larga
*Ácidos dicarboxílicos de cadenalargaProstaglandinasXenobióticosCadena lateral del colesterolAlfa-oxidaciónÁcido fitánico *Ácido pristánico *Reacciones anabólicasBiosíntesis de los plasmalógenos *Biosíntesis del colesterol
Biosíntesis de los ácidos biliares *GluconeogénesisTransaminación del glioxalato *
* Indica que ciertos pasos de la víametabólica tienen lugar exclusivamente enel peroxisoma.
La presencia de catalasa y peroxidasa son las que usan los peroxisomas en el hígado para
descomponer las moléculas de alcohol en sustancias que puedan ser eliminadas del organismo.
Aproximadamente una cuarta parte del alcohol que entra en el hígado se procesa en los
peroxisomas.
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Todas las proteínas peroxisomales se sintetizan en polirribosomas libres, entran en el citosol y
contienen peptido señal de entrada peroxisomal (SEP, o PTS del inglés Peroxisomal Targeting
Signals) que los dirigen hacia el organelo. El mecanismo que controla la importación dentro del
organelo ha sido revisado recientemente. Es altamente relevante clínicamente, ya que al menos 11
trastornos peroxisomales se deben al fallo de los mecanismos peroxisomales de importación. La
secuencia señal de entrada peroxisomal que dirigen las proteínas hacia la matriz de la organeladifieren de las que las dirigen hacia la membrana peroxisomal. Dos de las secuencias que las dirigen
hacia la matriz han sido definidas, y se denominan SEP1 y SEP2. La gran mayoría de las proteínas de
la matriz son dirigidas por SEP1. SEP2 es la secuencia de entrada utilizada por las proteínas
involucradas en la oxidación del ácido titánico y en la síntesis de los plasmalógenos. Las secuencias
de entrada para las proteínas de la membrana peroxisomal no han sido todavía completamente
definidas. Los mecanismos por los cuales las proteínas que llevan la secuencia SEP son importadas al
interior de la organela son complejos.
Glioxisomas
Orgánulos exclusivos de las células vegetales. Son parecidos a los peroxisomas, y se encargan,durante la germinación, de transformar los lípidos almacenados en la semilla en glúcidos necesarios
para el crecimiento del embrión hasta que la plántula pueda realizar la fotosíntesis.
Vías de canalización de las proteínas secretadas por la célula del páncreas. Los aminoácidos que
penetran principalmente por la región basal de la célula son incorporados en las proteínas. Las
proteínas del jugo pancreático son sintetizadas por los ribosomas del retículo endoplasmático
rugoso y transferidas a las cavidades de este retículo. Estas proteínas transitan en seguida por los
sáculos del aparato de Golgi que darán nacimiento a los vesículas de secreción. Por exocitosis, el
contenido es vertido al exterior.