digestion celular
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Digestión Celular
I Objetivo Conocer el proceso de Digestión Celular
II Contenidos
Endocitosis y Exocitosis
Lisosomas
Peroxisomas
III Lectura Previa
ENDOCITOSIS
Es un sistema mediante el cual la célula capta del medio
extracelular sustancias relativamente grandes,
macromoléculas, que contribuyen a su alimentación. Sin
embargo, a lo largo del proceso evolutivo, este sistema se ha
adaptado para desempañar otras funciones, como por ejemplo
facilitar la entrada de hormonas y otros mensajeros que ejercen
su acción en el citoplasma. El fenómeno de la endocitosis
comprende dos modalidades: fagocitosis, cuando lo que se
incorpora al interior celular son partículas sólidas
relativamente grandes y pinocitosis, cuando son pequeñas
gotas de líquido lo que se capta por endocitosis.
1) Fagocitosis: En el caso de los organismos
unicelulares, tiene una función sobre todo
alimenticia; seres como las amebas que pueden
deformar su cuerpo, cuando tienen a su alcance
una partícula alimenticia, emiten unas
prolongaciones citoplasmáticas llamadas
seudópodos, con los que la rodean cerrando así
una cavidad, llamada vacuola digestiva (o
fagosoma), donde queda englobada la partícula
de alimento y en donde es digerida gracias a
enzimas que son vertidos en dicha vacuola. En
los seres pluricelulares la fagocitosis, más que
un proceso de nutrición celular, representa un
mecanismo defensivo realizado por células
especializadas llamadas fagocitos. Mecanismo de fagocitosis en la Ameba
De esta forma son eliminados microorganismos siguiendo un mecanismo parecido al de las vacuolas
digestivas.
2) Pinocitosis: Es la ingestión de líquidos mediante la formación de invaginaciones que engloban los
líquidos y se estrangulan formando vacuolas digestivas. Se presenta en organismos unicelulares y en diversas
células de los pluricelulares, especialmente las que tapizan las cavidades digestivas. La pinocitosis no
siempre va dirigida a la captura de nutrientes líquidos para su posterior digestión. A veces es un mecanismo
destinado a introducir sustancias de reserva en las células, para después incorporarse a las cavidades del
retículo endoplasmático donde son almacenados. Otras veces la pinocitosis tiene como objeto el transporte de
sustancias extracelulares de un lado a otro de la célula sin que queden retenidas en ella. Este es el caso de las
células epiteliales que tapizan el intestino, que capturan gotas de grasa del alimento en uno de sus extremos
trasladándolas al otro dentro de una vesícula pinocítica. De ahí pasan a los capilares linfáticos siendo así
absorbida.
3) Endocitosis Mediada por Receptor: Es la ingestión de partículas sólidas específicas, disueltas o unidas a
transportadores sanguíneos. Ocurre en regiones determinadas de la membrana celular, las que poseen una
cubierta de “clatrina” en su lado citoplasmático y receptores de superficie específicos. Una vez que se
establece el complejo receptor-ligando, la membrana celular se invagina incorporando, de esta manera, el
ligando al citoplasma. Ejemplos de moléculas (ligandos) internalizados mediante este mecanismo lo
constituyen el colesterol, el hierro y hormonas proteicas como la insulina.
Mecanismo de Endocitosis mediada por Receptor
EXOCITOSIS
Existe también un mecanismo contrario a la endocitosis que recibe
el nombre de exocitosis que consiste en la liberación al exterior
de la célula de productos elaborados por ella, es por tanto un
fenómeno de excreción. La exocitosis está precedida de una fase
de migración de los gránulos que contienen las sustancias que
se van a liberar; se van aproximando a la membrana
plasmática hasta adherirse a su cara interna.
La exocitosis propiamente dicha consistiría en la rotura de la membrana del gránulo, con lo que se abre al
exterior y libera el contenido.
LISOSOMAS
Los lisosomas son organelos de estructura simple, rodeados solamente por una membrana, contienen gran
cantidad de enzimas digestivas que degradan moléculas inservibles para la célula. Fueron descubiertos por un
biólogo belga: Christian de Duve a mediados de la década de lo 50 al realizar trabajos en hígado de rata, al
investigar sobre la localización celular de algunas enzimas hidrolíticas. Las hidrolasas, son capaces de
romper hidrolíticamente una amplia gama de sustratos naturales, las primeras cinco identificadas fueron:
fosfatasa ácida, ribonucleasa, desoxiribonucleasa, b-gluconidasa y catepsina. Cuando se desestabiliza la
membrana lisosomal por lesión, enfermedad o ruptura artificial, las enzimas hidrolizan las principales
moléculas biológicas como: ésteres de fosfato, RNA, DNA, b-glucorónidos y proteínas. Estas primeras 5
enzimas lisosomales descritas por de Duve, hoy día suman casi una centena, localizadas en una variedad de
tipos tisulares, sin embargo fosfatasa ácida es la enzima marcadora para reconocer una estructura como
lisosoma.
Las tinciones histoquímicas demuestran que los lisosomas son polimórficos reconociendo las siguientes
variedades:
Lisosoma primario
Lisosoma secundario
Cuerpo residual
Vacuola autofágica.
Durante la vida del organismo, desde que es embrión, existe un programa de muerte celular programada que
se conoce con el nombre de APOPTOSIS, las células que se encargan de ejecutar la apoptosis, generalmente,
son células especializadas denominadas macrófagos, en estas células la actividad lisosomal es muy intensa,
que también puede realizarla mediante la autofagia.
Funciones fisiológicas de los lisosomas
Secreción de las hormonas tiroideas
Regulación de la secreción hormonal
Hidrólisis del material de la matriz extracelular de los tejidos.
PEROXISOMAS
Son organelos celulares que se encuentran en todas las células
eucarióticas, descubiertos en la década del sesenta. Adoptan la forma
granular con un diámetro aproximado de 0,5 m., presentan en la
matriz una estructura cristalina que contiene, por lo menos en las
células hepáticas, 3 enzimas oxidativas: d-aminooxidasa, urato
deoxidasa y la catalasa.
Los peroxisomas usan el oxígeno para llevar a cabo reacciones
catabólicas. Los peroxisomas contienen la mayor parte de la catalasa
celular, además cuentan con uno o más enzimas que utilizan el oxígeno
molecular para la remoción de átomos de hidrógeno de un sustrato
mediante la siguiente reacción:
RH2 + O2 R + H2 O2
La catalasa utiliza el H2O2 generado por estos enzimas para oxidar una variedad de sustratos: fenoles, ácido
fórmico, formaldehído y alcohol. Además a concentraciones bajas de R’ H2, la catalasa puede convertir el
peróxido de hidrógeno en agua.
La -oxidación de los ácidos grasos de cadena larga es uno de los procesos metabólicos más importantes que
se llevan a cabo en los peroxisomas.
Algunas enfermedades son causadas por la existencia de defectos en las enzimas responsables del
procesamiento de los ácidos grasos de cadena muy larga, y se manifiestan por trastornos metabólicos
asociados a acidosis, o por depósito de lípidos anómalos en células susceptibles.
La enfermedad de este tipo más frecuente es la adrenoleucodistrofía, en la que la alteración de la -
oxidación de los ácidos grasos da lugar a una anormal acumulación de lípidos en el cerebro, la médula
espinal y las glándulas suprarrenales, que origina un deterioro intelectual (demencia) y una insuficiencia
suprarrenal.
El contenido enzimático varía con el tipo celular: Hay dos tipos de peroxisomas estudiados en plantas, uno de
ellos se encuentra en las hojas interviniendo en la fotorrespiración. El otro se encuentra en las semillas y se
denomina glioxisoma porque interviene en el ciclo del glioxilato.
IV Metodología
Exposición del tema utilizando presentación en Power Point
V Lectura Post Sesión
De Robertis et al., 2003. Biología Celular y Molecular. Editorial El Ateneo
Cap. 8 pág. 256 – 272
Cap. 9 pág. 290 – 291