5.11: Vesículas y vacuolas, lisosomas y peroxisomas

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Vesículas y Vacuolas

Las vesículas y vacuolas son sacos unidos a membrana que funcionan en el almacenamiento y transporte. Las vacuolas son algo más grandes que las vesículas, y la membrana de una vacuola no se fusiona con las membranas de otros componentes celulares. Las vesículas pueden fusionarse con otras membranas dentro del sistema celular (Figura\(\PageIndex{1}\)). Además, las enzimas dentro de las vacuolas vegetales pueden descomponer las macromoléculas.

Se muestra una proteína dejando el RE en una vesícula que se fusiona con la cara cis del aparato de Golgi. A medida que la proteína pasa, se modifica por la adición de carbohidratos. Finalmente, deja la cara trans del Golgi en una vesícula, que se fusiona con la membrana celular. — **Figura\(\PageIndex{1}\):** El sistema endomembrano trabaja para modificar, empaquetar y transportar lípidos y proteínas. (crédito: modificación de obra por Magnus Manske)

La Vacuola Central (plantas)

Anteriormente, mencionamos las vacuolas como componentes esenciales de las células vegetales. Si nos fijamos en Figura\(\PageIndex{2}\), verá que cada una de las células vegetales tiene una gran vacuola central que ocupa la mayor parte de la célula.

Esta ilustración representa una célula vegetal eucariota típica. La vacuola central es una estructura muy grande, llena de fluido que mantiene la presión contra la pared celular. — **Figura\(\PageIndex{2}\):** Diagrama de una célula vegetal.

La vacuola central juega un papel clave en la regulación de la concentración de agua de la célula en condiciones ambientales cambiantes. En las células vegetales, el líquido dentro de la vacuola central proporciona presión de turgencia, que es la presión hacia afuera causada por el fluido dentro de la celda. ¿Alguna vez te has dado cuenta de que si olvidas regar una planta por unos días, se marchita? Esto se debe a que a medida que la concentración de agua en el suelo se vuelve más baja que la concentración de agua en la planta, el agua sale de las vacuolas centrales y el citoplasma y entra en el suelo. A medida que la vacuola central se encoge, deja la pared celular sin soporte. Esta pérdida de soporte a las paredes celulares de una planta da como resultado el aspecto marchitado. Adicionalmente, este fluido tiene un sabor muy amargo, lo que desalienta el consumo por parte de insectos y animales. La vacuola central también funciona para almacenar proteínas en células semilleras en desarrollo.

Lisosoma

En las células animales, los lisosomas son el “triturador de basura” de la célula. Las enzimas digestivas dentro de los lisosomas ayudan a la descomposición de proteínas, polisacáridos, lípidos, ácidos nucleicos e incluso orgánulos gastados. En eucariotas unicelulares, los lisosomas son importantes para la digestión de los alimentos que ingieren y el reciclaje de orgánulos. Estas enzimas son activas a un pH mucho menor (más ácido) que las localizadas en el citoplasma. Muchas reacciones que tienen lugar en el citoplasma no podrían ocurrir a un pH bajo, por lo que es evidente la ventaja de compartimentalizar la célula eucariota en orgánulos.

Los lisosomas también utilizan sus enzimas hidrolíticas para destruir los organismos causantes de enfermedades que podrían ingresar a la célula. Un buen ejemplo de esto ocurre en un grupo de glóbulos blancos llamados macrófagos, que forman parte del sistema inmunológico de su cuerpo. En un proceso conocido como fagocitosis, una sección de la membrana plasmática del macrófago invagina (se pliega) y envuelve un patógeno. La sección invaginada, con el patógeno dentro, luego se pellizca de la membrana plasmática y se convierte en una vesícula. La vesícula se fusiona con un lisosoma. Las enzimas hidrolíticas del lisosoma luego destruyen al patógeno (Figura\(\PageIndex{3}\)).

Los lisosomas son básicamente pequeñas bolsas de membrana que contienen enzimas, por lo que se ven estructuralmente similares a una pequeña vacuola.

macrófagos que se comen — **Figura\(\PageIndex{3}\):** Un macrófago ha fagocitado una bacteria potencialmente patógena en una vesícula, que luego se fusiona con un lisosoma dentro de la célula para que el patógeno pueda ser destruido. Otros orgánulos están presentes en la célula, pero por simplicidad, no se muestran.

Peroxisomas

Los peroxisomas son orgánulos pequeños y redondos encerrados por membranas individuales (así que de nuevo, se ven similares a las pequeñas vacuolas). Realizan reacciones de oxidación que descomponen los ácidos grasos y aminoácidos. También desintoxican muchos venenos que pueden ingresar al cuerpo. El alcohol es desintoxicado por peroxisomas en las células hepáticas. Un subproducto de estas reacciones de oxidación es el peróxido de hidrógeno, H ₂ _{O 2}, que está contenido dentro de los peroxisomas para evitar que el químico cause daño a los componentes celulares fuera del orgánulo. El peróxido de hidrógeno es descompuesto de manera segura por las enzimas peroxisomales en agua y oxígeno.

Referencias

A menos que se indique lo contrario, las imágenes de esta página están bajo licencia CC-BY 4.0 de OpenStax.

Texto adaptado de: OpenStax, Conceptos de Biología. OpenStax CNX. mayo 18, 2016 http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839...9a8aafbdd@9.10