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LISOSOMAS.

LOS LISOSOMAS SON LOS PRINCIPALES LUGARES DE DIGESTIÓN INTRACELULAR.

El lisosoma es una vesícula membranosa que contiene enzimas hidrolítico para la digestión intracelular controlada de macromoléculas.La lesión de la membrana en los extractos celulares inducida por la lisis osmótica o por el envejecimiento, explica la liberación de los enzimas en forma no sedimentable.

Sin embargo, la barrera de permeabilidad representada por la membrana lisosómica es suficiente para impedir que los enzimas escapen al interior de la célula.

Actualmente se conocen unos 40 enzimas lisosómicos.Todos ellos son enzimas hidrolíticos, como proteasas, nucleasas,glucosidasas,lipasas,fosfolipasas,fosfatasas y sulfatasas.Además, todos son hidrolasas ácidas, con una actividad óptima cerca del pH 5, el pH que se mantiene dentro de este orgánulo.Aunque normalmente la membrana del lisosoma es impermeable a estos enzimas, el hecho de que los enzimas requieran un pH ácido para una actividad óptima protege al citoplasma contra las lesiones que se podrían producir en caso de fuga.

al igual que los demás orgánulos intracelulares , el lisosoma no sólo contiene una colección característica de enzimas, sino que también tiene una membrana característica.Tal como cabía esperar, esta membrana permite que los productos finales de la digestión de las macroméculas escapen al exterior, con lo que pueden ser excretados o bien, utilizados de nuevo por la célula.Además parece ser que la membrana contiene una proteína de transporte especial que utiliza la energía de hidrólisis del ATP para bombear H+ hacia el interior del lisosoma, manteniendo así el pH de su matriz cercano a 5.La membrana del lisosoma también ha de contener proteínas "aceptoras de marcadores de acoplamiento",que marcan a un lisosoma como diana para la fusión con vesículas celulares específicas de transporte.

Algunas moléculas pequeñas entran en el lisosoma atravesando la membrana en forma no cargada, y luego adquieren carga aceptando un protón de la matriz ácida del lisosoma.Una vez cargadas, estas moléculas son más hidrofílicas que antes, y por consiguiente, menos capaces de atravesar la bicapa lipídica del lisosoma.A consecuencia de ello, estas moléculas penetran en el lisosoma más rápidamente de lo que salen de él, concentrándose en su interior.Un ejemplo importante de una sustancia de este tipo lo constituye la droga antimalaria cloroquina, que incrementa el pH del interior del lisosoma cuando se añade a células intactas, y que por ello suele utilizarse en el laboratorio para inhibir las funciones lisosómicas.

 

LA TINCIÓN HISTOQUÍMICA DEMUESTRA QUE LOS LISOSOMAS SON ORGÁNULOS HETEROGÉNEOS.

La heterogeneidad de la morfología de los lisosomas contrasta con la ultraestructura relativamente uniforme de los demás orgánulos celulares.Esta diversidad es un reflejo de la amplia gama de diferentes funciones digestivas mediadas por las hidrolasas ácidas, incluidas la digestión y el recambio de los constituyentes intracelulares y extracelulares, la muerte celular programada durante la embriogénesis, la digestión de los microorganismos fagocitados e incluso la nutrición celular (ya que los lisosomas son el lugar principal de asimilación del colesterol a partir de las lipoproteínas séricas endocitadas).

por esta razón, es conveniente considerar a los lisosomas como una serie de orgánulos distintos cuyo rasgo común es el elevado contenido de enzimas hidrolíticos que presentan.Se diferencian dos clases generales de lisosomas:lisosomas primarios, recién formados y que por lo tanto todavía no han encontrado sustrato para la digestión, y lisosomas secundarios, que son vesículas de morfología diversa que contienen sustratos y enzimas hidrolíticos.

Los lisosomas secundarios resultan de la fusión repetida de los lisosomas primarios con diversos sustratos unidos a membrana.Por consiguiente la morfología de los lisosomas secundarios será tan variada como maneras diferentes existen para incorporar y empaquetar los distintos sustratos (los lisosomas grandes resultarán de fagocitosis, los pequeños de endocitosis,etc).

Debido a la diversa morfología de los lisosomas secundarios, a menudo reciben diversos nombres:las grandes vaculas digestivas resultan de la fagocitosis de grandes partículas, como bacterias;los cuerpos multivesiculares son sacos membranosos que contienen numerosas vesículas; y las vacuolas autofágicas son estructuras lisosómicas que contienen (y probablemente digieren) membranas u orgánulos intracelulares, tales como mitocondrias o granos de secreción.Además de estas, existen muchos otros tipos de lisosomas.

Es mejor centrarse en los lisosomas primarios ¿Cómo se forman y qué dirige su función específica con los sustratos empaquetados?

 

 

LOS LISOSOMAS PRIMARIOS SE FORMAN POR GEMACIÓN A PARTIR DEL APARATO DE GOLGI.

Existen evidencias citológicas de que los lisosomas primarios se forman por gemación en las cisternas más "trans" del A.G.Numerosas vesículas asociadas al A.G. (revestidas y lisas), tienen actividad hidrolasa ácida en esta región.Si se las "atrapa" en el momento de surgir por gemación de los sacos de Golgi, estas vesículas siempre aparecen evestidas de clatrina.La idea más simple es que los lisosomas primarios derivan de las vesículas revestidas que se han separado del A.G.,el revestimiento de clatrina se disociaría de la vesícula después de la gemación.Si esta idea es correcta, la biogénesis de los lisosomas queda reducida a la cuestión de cómo se hallan agrupadas y empaquetadas las hidrolasas acidas en las vesículas revestidas de una región del A.G..Sin embargo, incluso en la región más "trans" del A.G. únicamente una parte de las vesículas revestidas y otras vesículas pequeñas poseen una actividadhidrolásica demostrable.Esto refleja el hecho de que las vesículas revestidas intervienen en el empaquetamiento y transporte de macromoléculas a lo largo de muchas rutas intracelulares diferentes.Así, los enzimas lisosómicos deben encontrar de alguna manera la población de vesículas revestidas entre las otras muchas subpoblaciones que forman el A.G.

Tres tipos de evidencias indirectas sugieren que las hidrolasas lisosómicas se sintetizan en el R.E. y se tranfieren a la matriz del R.E. antes de ser transportadas al A.G.

1- Las tinciones citoquímicas demuestran la presencia de ina cierta actividad hidrolasa ácida en el R.E. y también en ciertos elementos del A.G.

2- Los enzimas lisosómicos se sintetizan inicialmente con los mismos péptidos guía amino terminales (secuencias de señalización) que utilizan las proteinas de la membrana plasmática y las proteinas secretoras para penetrar en el R.E. rugoso, mediante descarga vectorial.

3- Prácticamente todas las hidrolasas lisosómicas son glucoproteínas que contienen oligosacáridos, los cuales han de haber sido adquiridos en el R.E.

 

Los enzimas lisosómicos purificados hasta el momento muestran el rasgo poco habitual de poseer un residuo de manosa fosforilada.se ha llegado a la conclusión de que los receptores de la membrana de Golgi reconocen estas zonas características del oligosacárido y son los responsables del empaquetamiento de la hidrolasas específicas en las vesículas revestidas, con lo que se convertiran en lisosomas primarios.

 

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