Equipo #2 UABC Valle de las palmas CISALUD Facultad de Odontología Grupo 211-1Casas Rodríguez OmarCeja Herrera PaolaGarcía Barragán David

Transporte Vesicular

Las células eucariotas se caracterizan por el reparto ordenado y dirigido de moléculas entre diferentes compartimentos celulares. En muchos casos este reparto está mediado por vesículas, que actúan como vehículos para transportar moléculas entre algunos orgánulos celulares, y también otros compartimentos como la membrana plasmática y el exterior celular.

¿Que son las vesículas?Son organelos que forman un compartimiento separado del citoplasma, por una membrana (bicapa lipídica).En general la función de las vesículas es almacenar, transportar o digerir productos y residuos celulares. Son una herramienta fundamental de la célula para la organización del metabolismo. Muchas vesículas se originan principalmente desde en el Aparato de Golgi, sin embargo también pueden provenir de los retículos endoplasmáticos, o se forman a partir de partes de la membrana plasmática.

Función • En general la función es almacenar, transportar o digerir productos y residuos

celulares. • Es fundamental en la célula para la organización del metabolismo. • Muchas vesículas se originan principalmente en el Aparato de Golgi, también

pueden provenir de los residuos endoplasmáticos, o se forman a partir de la membrana plasmática.

Formación de las vesículas

Traslado y llegada al órgano diana

Endocitosis: Es un proceso celular por el cual la célula introduce moléculas (proteínas) o partículas del medio externo hacia el citoplasma de la célula.

*Cuando la endocitosis da lugar a la captura de partículas se denomina fagocitosis.

El transporte vesicular se clasifica en:

FAGOCITOSIS• En la fagocitosis, se da el transporte (hacia afuera o hacia adentro) de sustancias

sólidas o partículas de gran tamaño.• En la entrada de sustancias el contacto entre la membrana plasmática y una partícula

sólida induce la formación de prolongaciones celulares (pseudópodos, lobópodos o alguna otra variación), que envuelven la partícula, englobándola en una vesícula. Luego, uno o varios lisosomas se fusionan con la misma y vacían sus enzimas hidrolíticas en el interior.

• La Fagocitosis también se puede dar en el sentido contrario, cuando una célula se deshace de un sólido, como por ejemplo la salida de cristales en muchas células vegetales.

*Cuando son solamente porciones de líquido las capturadas, se denomina pinocitosis.

PINOCITOSIS• La pinocitosis es un proceso que permite a determinadas células y organismos

unicelulares obtener del exterior, para alimentarse o para otro fin, líquidos orgánicos y sustancias disueltas en éstos.

• En la pinocitosis, la membrana celular se invagina, formando una vesícula alrededor del líquido del medio externo que será incorporado a la célula.

• Se puede observar en células especializadas en la función nutritiva.

ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES

• En la endocitosis mediada por receptores, las sustancias que serán transportadas al interior de la célula deben primero acoplarse a las moléculas receptoras específicas.

• Los receptores se encuentran concentrados en zonas particulares de la membrana (depresiones) o se agrupan después de haberse unido a las moléculas que serán transportadas.

• Cuando las depresiones están llenas de receptores ( por ejemplo clatrina ) con sus moléculas especificas unidas, se ahuecan y se cierran formando una vesícula .

ENDOCITOS MEDIADA POR RECEPTORES

TRANSCITOSISEs el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis. Es propio de células endoteliales que constituyen los capilares sanguíneos, transportándose así las sustancias desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean los capilares.

EXOCITOSISLa exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido. Esto sucede cuando llega una señal extracelular. La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina.

• comunicación entre muchos de los orgánulos celulares está mediada por vesículas, las cuales transportan las moléculas en su interior o incluidas en sus membranas. Estas comunicaciones se denominan en conjunto tráfico vesicular.

• Hay dos grandes rutas de comunicación por vesículas entre los orgánulos.

PRIMERA RUTALa primera se inicia en el retículo endoplasmático, el cual envía vesículas al aparato de Golgi, que a su vez envía también vesículas a la membrana plasmática en un proceso denominado exocitosis. Ésta es la ruta exportadora:

SEGUNDA RUTALa otra gran ruta es la importadora y comienza en la membrana plasmática donde se forman vesículas por un proceso denominado endocitosis. Estas vesículas se fusionan con los endosomas, los cuales terminan convirtiéndose en lisosomas donde se degradan las moléculas incorporadas del medio extracelular y de la propia membrana vesicular.

FORMACIÓN DE VESICULAS• 1.- La formación de una vesícula en cualquier compartimento fuente es un

proceso complejo. Participan numerosas moléculas: las que delimitan el sitio de formación de la vesícula e inician el proceso molecular, las que seleccionan a las moléculas que tienen que ser transportadas, las que participan en la formación y escisión de la propia vesícula, las que permiten posteriormente deshacerse de las proteínas de recubrimiento, etcétera. En levaduras se estima que más de 65 proteínas diferentes intervienen en el proceso formación de una vesícula.

FORMACIÓN DE VESICULAS2.- La formación de una vesícula es un proceso ordenado de reclutamiento de moléculas. Los procesos moleculares de formación de las vesículas denominadas recubiertas, como las recubiertas por Clatrina, COPI y COPII, son los mejor conocidos. La formación de una vesícula recubierta se inicia mediante el reclutamiento de proteínas GTPasas Arf/Sar a la membrana del orgánulo fuente.

FORMACIÓN DE VESICULAS3.-Hay otras maneras de seleccionar moléculas para incorporarlas en una vesícula. Una es por la longitud de los dominios transmembrana de la proteína, es decir, la longitud de las cadenas de ácidos grasos de los lípidos que forman la membrana de la vesícula seleccionarán a proteínas que tengan dominios transmembrana, secuencias de aminoácidos hidrófobos, de similar longitud.

FORMACIÓN DE VESICULAS4.- Cuando las proteínas de la cubierta externa llegan es cuando la curvatura de la membrana empieza a ser visible. Curvar la membrana de una vesícula y escindirla del compartimento fuente es un proceso coordinado que requiere energía y la participación de varias proteínas.

VIAJE• Tras la separación del compartimento fuente la vesícula es dirigida hacia el

compartimento diana. Este viaje está mediado por proteínas motoras y elementos del citoesqueleto, tanto filamentos de actina como microtúbulos. En las células animales los microtúbulos juegan un papel importante en el tráfico de las vesículas, aunque también participan los filamentos de actina. 

FUSIÓN DE VESICULAS• El mecanismo de fusión de una vesícula con su compartimento diana es

complejo. Ha de ser selectivo puesto que la célula ha de asegurarse de que una vesícula sólo se fusiona con aquel compartimento para el que las moléculas que transporta han sido destinadas. Pero además, abrir y fusionar membranas supone saltar una barrera termodinámica importante. Esto se hace en pasos sucesivos.

FUSIÓN DE VESICULAS• El primer paso es un reconocimiento inicial o anclaje. Esto requiere que haya

una especie de etiqueta a modo de código postal que indique qué compartimentos se han de fusionar y que actúen moléculas que reconozcan ese código.

FUSIÓN DE VESICULAS Y sigue el atraque de la vesícula en el compartimento fuente. Para ello han de participar las proteínas transmembrana SNARELa interacción entre v-SNARE y t-SNARE provoca un acercamiento de las membranas de la vesícula y del compartimento diana, liberando además la energía necesaria para la fusión de ambas membranas.

Algunos tipos de vesículas recubiertas

TIPO DE VESICULA PROTEINA DE LA CUBIERTA

ORIGEN DESTINO

Recubierta con Clatrina

Clatrina + adaptina 1 Complejo de Golgi Lisosoma (vía endosomas)

Recubierta con Clatrina

Clatrina + adaptina 2 Membrana plasmática

Endosomas

Recubierta con COP Proteínas COP RECisterna de Golgi Complejo de Golgi

Complejo de GolgiCisterna de Golgi RE

VENTAJASEl transporte vesicular supone una gran ventaja puesto que se pueden seleccionar de manera específica qué moléculas deben ir a cada compartimento, moléculas que en muchas ocasiones son necesarias para las funciones de dichos compartimentos.

CONCLUSIÓN Como equipo llegamos a la conclusión de que el transporte vesicular es muy complejo y completo y que además en este están relacionados todos los organelos de la célula y que es un factor muy importante para el metabolismo de la célula.

BIBLIOGRAFIAS• Alberts, B., Bray, D., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K y Walter, P

(1999). Introducción a la biología celular. 3ᵃEd, Editorial Omega Barcelona.• Karp, G. (1998) Biología Celular y Molecular. México: McGraw-Hill

Interamericana.• “Biología Molecular de la Célula” Alberts y col. 5ta. Edición. Editorial Omega

(2010).