Funciones Esenciales y Dinamismo del Retículo Endoplasmático y el Aparato de Golgi

Retículo Endoplasmático (RE): Funciones Esenciales

El Retículo Endoplasmático es una compleja red de membranas que se extiende por el citoplasma de las células eucariotas. Se divide funcionalmente en Retículo Endoplasmático Rugoso (RER) y Retículo Endoplasmático Liso (REL).

Funciones Específicas del Retículo Endoplasmático

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

• Biosíntesis proteica: El ARN mensajero, al llegar al RER, se fija a los ribosomas para la síntesis de proteínas destinadas a la secreción, membrana o a otros orgánulos.
• Glicosilación: Reacciones de transferencia de un oligosacárido a las proteínas sintetizadas. Se realiza en la membrana del RER.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

• Metabolismo de lípidos: El REL tiene un papel esencial en la síntesis de lípidos de la membrana plasmática, colesterol y derivados de este, como los ácidos biliares o las hormonas esteroideas.
• Desintoxicación: Se lleva a cabo principalmente en las células del hígado y consiste en la inactivación de productos tóxicos como drogas, medicamentos o los propios productos del metabolismo celular.

Aparato de Golgi (Complejo de Golgi)

El Aparato de Golgi es un orgánulo presente en todas las células eucariotas. Su función es completar la fabricación, modificación, empaquetamiento y distribución de proteínas y lípidos que le llegan desde el Retículo Endoplasmático.

Funciones del Aparato de Golgi

Las funciones principales incluyen:

• La glicosilación de proteínas.
• Selección, destinación y glicosilación de lípidos.
• Almacenamiento y distribución de lisosomas y peroxisomas.

Organización Estructural: Regiones Funcionales

El aparato de Golgi se puede dividir en tres regiones funcionales (cisternas):

1. Región Cis-Golgi: Es la más interna y próxima al retículo endoplasmático. Recibe las vesículas de transición, transportadas por el lumen hasta la superficie del aparato de Golgi.
2. Región Medial: Es una zona de transición donde ocurren modificaciones intermedias.
3. Región Trans-Golgi: Es la que se encuentra más cerca de la membrana plasmática, desde donde se empaquetan las vesículas de salida.

Funciones Principales de Procesamiento y Secreción

• Secreción celular: Las sustancias atraviesan todos los sáculos (cisternas) y, cuando llegan a la cara trans del dictiosoma, son transportadas en forma de vesículas de secreción hacia su destino.
• Producción de membrana plasmática: Las vesículas de secreción, cuando se unen a la membrana y vierten el contenido por exocitosis, pasan a formar parte de la propia membrana citoplasmática, aumentando el volumen y la superficie de la célula.
• Formación de orgánulos: Participa en la formación de los lisosomas primarios, peroxisomas y vacuolas.
• Formación del acrosoma: Esencial en la formación del acrosoma de los espermatozoides.

Tipos de Vesículas de Transporte Originadas en el Golgi

Vesículas de Exocitosis (Secreción Constitutiva)

Contienen proteínas que deben ser liberadas al medio extracelular. La vesícula se dirige inmediatamente hacia la membrana plasmática, con la que se fusiona, liberando así su contenido al medio extracelular. Este proceso es denominado secreción constitutiva.

Vesículas de Secreción (Secreción Regulada)

Contienen también proteínas destinadas a ser liberadas al medio extracelular. Sin embargo, en este caso, las vesículas se almacenan en la célula, donde se mantendrán a la espera de su correspondiente señal para activarse. Cuando esto ocurre, se dirigen hacia la membrana plasmática y liberan su contenido como en el caso anterior. Este proceso es la secreción regulada.

Vesículas Lisosomales (Células Animales)

Este tipo de vesículas transportan proteínas destinadas a formar parte de los lisosomas, unos pequeños orgánulos de degradación en cuyo interior albergan multitud de hidrolasas ácidas y proteasas. La vesícula se fusiona con un endosoma tardío y transfiere así su contenido al lisosoma por mecanismos aún desconocidos.

Modelos de Dinamismo del Aparato de Golgi

Modelo de Maduración de las Cisternas

Este modelo postula que las cisternas llevan a cabo un movimiento unidireccional desde la región cis, donde se forman, hasta la región trans, donde son destruidas o se fragmentan.

Modelo del Transporte Vesicular

Asume que el aparato de Golgi es un orgánulo muy estable y estático, dividido en compartimentos que se disponen en dirección cis → trans. Las vesículas son las encargadas de transportar el material entre el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi, y entre los diferentes compartimentos de este (denominadas vesículas lanzadera).