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