biocel

Compartimentalización celular
y destinación de proteínas

La célula es un sistema compartimentalizado

Existen procesos intracelulares simultáneos, que se encuentran separados.
Complejos multiproteicos realizan funciones complejas en distintos compartimentos celulares

Funciones principales de las organelas intracelulares
§ Citosol:

- síntesis de proteínas y degradación
- mayorparte del metabolismo intermedio

§ Núcleo:

- contiene el genoma
- síntesis de DNA y RNA

§ Retículo Endoplasmático:

- síntesis de proteínas de membrana y secretadas
- síntesis de lípidos

§ Golgi:

- modificación, clasificación y empaquetamiento de
proteínas y lípidos para su secreción o transferencia
otros organelos

§ Endosomas:

- clasificación del material fagocitado

§Lisosomas:

- degradación intracelular

§ Mitocondria:

- respiración celular y síntesis de ATP por fosforilación
oxidativa

§ Cloroplastos:

- fotosíntesis

§Peroxisomas:

- degradación oxidativa

Ventajas de los compartimentos intracelulares
• Microambiente óptimo para el funcionamiento de las organelas
- altas concentraciones de enzimas y sustratos
- condiciones químicasóptimas (pH, potencial redox)
- asimetrías iónicas (gradientes iónicos)
• Secuestro de sustancias potencialmente peligrosas
- enzimas degradativas en lisosomas
- enzimas oxidativas en peroxisomas
• Gran área de membrana como sitio de reacciones enzimáticas
- eficiencia en las reacciones
- sustratos hidrofóbicos y productos pueden mantenerse
lejos del agua

Relación a la célula total de losprincipales compartimentos
intracelulares en un hepatocito
Compartimento intracelular

Porcentaje del volumen celular total

Citosol

54

Mitocondria

22

Cisternas del RER

9

Cisternas del RE liso+ cisternas del Golgi

6

Núcleo

6

Peroxisomas

1

Lisosomas

1

Endosomas

1

Membrana Plasmática

-

Los compartimentos rodeados de membrana
ocupan cercade la mitad del volumen de la célula

Cantidades relativas de los distintos tipos de membrana en dos clases de
células eucarióticas

Destino de proteínas sintetizadas.

Distintos compartimentos tienen distinta composición.
Cada compartimento contiene una colección típica de proteínas las que deben ser
transferidas desde el citosol
TRANSFERENCIA PROTEICA

Las proteínas transportadasno pueden cruzar la membrana, el
transporte vesicular puede mover proteínas solo entre compartimentos
con topología equivalente.

“Hoja de ruta" del tráfico de proteínas.
Tres diferentes formas en que las proteínas
pasan de un compartimiento a otro:

a) Transporte por compuertas
(gated):
proteínas se mueven entre el citosol y el
núcleo a través de complejos de poro nuclear
en laenvoltura nuclear que funcionan como
una puerta selectiva
b) Translocación transmembrana: proteínas
translocadoras de membrana transportan
directamente proteínas a través de la
membrana desde el citosol a un espacio que
es topológicamente distinto
puede mover
vesicular:
c) Transporte
proteínas solo entre compartimentos que son
topológicamente equivalentes

Tres modos de transporte deproteínas celulares
Las proteínas sintetizadas deben ser entregadas a sus sitios
apropiados
para su función en la célula.

1.Transporte por compuertas (gated)
La proteína puede plegarse en su forma final y luego se
mueve a través del medio acuoso a su destino final,
permaneciendo plegada en toda la vía.
2. Translocación transmembrana. Una cadena polipeptídica
desplegada
es
ensartada
através de una o más
membranas para alcanzar su destino.
3. Vesículas llevan proteínas recién sintetizadas desde el
RE al aparato de Golgi y entre otros compartimientos en
un proceso llamado
tráfico vesicular.

Señales en la proteína
El destino de una proteína es determinado por SECUENCIA de la
proteína misma que actúan como señales de entrega.
Secuencias de localización:
•Entre 3 a 80...