Estructura y definición del retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico (RE) es un organillo grande hecho de hojas membranosas y túbulos que comienzan cerca del núcleo y se extienden a través de la célula.

El retículo endoplásmico crea, empaqueta y secreta muchos de los productos creados por una célula. Los ribosomas, que crean proteínas, recubren una porción del retículo endoplásmico.

Descripción general del retículo endoplásmico

Toda la estructura puede representar una gran parte del sistema de endomembranas de la célula. Por ejemplo, en células como los hepatocitos hepáticos, especializados en la secreción y desintoxicación de proteínas, la ER puede representar más del 50% de la capa lipídica total de la célula.

De manera similar, el sistema de membrana ER es particularmente prominente en las células beta pancreáticas que secretan insulina, o dentro de los linfocitos B activados que producen anticuerpos.

Función del retículo endoplásmicofunciones del retículo endoplásmico

El ER juega un número de papeles dentro de la célula, desde la síntesis de proteínas y el metabolismo de lípidos hasta la desintoxicación de la célula. Las cisternas, cada uno de los pequeños pliegues del retículo endoplásmico, se asocian comúnmente con el metabolismo de los lípidos.

Esto crea la membrana plasmática de la célula, así como retículos y orgánulos endoplásmicos adicionales. También parecen ser importantes para mantener el equilibrio de Ca2+ dentro de la célula y en la interacción de la RE con las mitocondrias. Esta interacción también influye en el estado aeróbico de la célula.

Las hojas de ER parecen ser cruciales en la respuesta de los organelos al estrés, especialmente porque las células alteran su proporción de túbulos a hojas cuando el número de proteínas desplegadas aumenta.

Ocasionalmente, la apoptosis es inducida por el ER en respuesta a un exceso de proteína desplegada dentro de la célula. Cuando los ribosomas se separan de las hojas de ER, estas estructuras pueden dispersarse y formar cisternas tubulares.

Aunque las hojas y los túbulos de la sala de emergencias parecen tener funciones distintas, no existe una delineación perfecta de los roles. Por ejemplo, en los mamíferos los túbulos y las hojas pueden interconvertirse, haciendo que las células se adapten a diversas condiciones. La relación entre la estructura y la función en la sala de emergencias no se ha aclarado completamente.

Estructura del retículo endoplásmicoEstructura del retículo endoplásmico

El sistema de la membrana del retículo endoplásmico puede ser dividido morfológicamente en dos estructuras -cisternae y hojas. Las cisternas son de estructura tubular y forman una red poligonal tridimensional. Tienen aproximadamente 50 nm de diámetro en mamíferos y 30 nm de diámetro en levaduras.

Las hojas de ER, por otro lado, son sacos aplanados bidimensionales cerrados con membranas que se extienden a través del citoplasma. Con frecuencia se asocian con ribosomas y proteínas especiales llamadas translocones que son necesarias para la traducción de proteínas dentro del RER.

La alta curvatura de los túbulos ER se estabiliza por la presencia de proteínas llamadas reticulones y DP1/Yop1p. Los reticulones son proteínas asociadas a membranas codificadas por cuatro genes en mamíferos (RTN1-4). Estas proteínas se localizan en los túbulos del ER y en los bordes curvos de las hojas del ER. DP1/Yop1p son una clase de proteínas de membrana integral involucradas en la estabilización de la estructura de las cisternas ER.

Tanto los reticulones como las proteínas DP1/Yop1 forman oligómeros e interactúan con el citoesqueleto. La oligomerización parece ser uno de los mecanismos utilizados por estas proteínas para formar la bicapa lipídica en un túbulo. Además, también parecen utilizar un motivo estructural en forma de cuña que hace que la membrana se curve. Estas dos clases de proteínas son redundantes, ya que la sobreexpresión de una de ellas puede compensar la falta de la otra.

La construcción de la sala de emergencias está íntimamente relacionada con la presencia de elementos citoesqueléticos, especialmente microtúbulos. Las membranas del ER, especialmente las cisternas, se mueven y ramifican a lo largo de los microtúbulos.

Cuando la estructura de los microtúbulos se interrumpe temporalmente, la red de ER colapsa y se reforma sólo después de que se restablece el citoesqueleto de los microtúbulos. Además, los cambios en el patrón de polimerización de microtúbulos se reflejan en cambios en la morfología de la ER.

Ubicación del retículo endoplásmicoTipos de retículo endoplásmico

El retículo endoplásmico procesa la mayoría de las instrucciones del núcleo. Como tal, el retículo endoplásmico rodea el núcleo e irradia hacia afuera. En las células que secretan muchos productos para el resto del cuerpo, el retículo endoplásmico puede representar más del 50% de la célula.

En general, el núcleo expresa el ARNm (ARN mensajero), que le indica a la célula cómo construir proteínas. El retículo endoplásmico áspero tiene muchos ribosomas, que son el lugar principal de producción de proteínas. Esta porción de los organelos crea proteínas y comienza a doblarlas en la formación apropiada.

El retículo endoplásmico liso es el lugar principal para la síntesis de lípidos. Como tal, no contiene ningún ribosoma. Más bien, conduce una serie de reacciones que crean las moléculas fosfolípidas necesarias para crear varias membranas y orgánulos.

La versión aproximada del retículo endoplásmico suele estar más cerca del núcleo, mientras que el retículo endoplásmico liso está más lejos del núcleo. Sin embargo, ambas versiones están conectadas entre sí y con el núcleo a través de una serie de pequeños túbulos.

Tipos de retículo endoplásmico

Existen dos tipos principales de RE dentro de cada célula: el retículo endoplásmico liso (SER) y el retículo endoplásmico rugoso (RER). Cada uno tiene funciones distintas y, a menudo, una morfología diferente. El SER está implicado en el metabolismo de los lípidos y actúa como almacén de calcio para la célula.

Esto es particularmente importante en las células musculares que necesitan iones de Ca2+ para la contracción. El SER también participa en la síntesis de fosfolípidos y colesterol. A menudo se encuentra cerca de la periferia de la célula.

Por otro lado, el RER se ve comúnmente cerca del núcleo. Contiene ribosomas ligados a una membrana que le confieren el aspecto característico de «áspero». Estos ribosomas están creando proteínas que se destinan al lumen de la RE y se trasladan a los organillos a medida que se van traduciendo. Estas proteínas contienen una señal corta creada por unos pocos aminoácidos en su N-terminal y se traducen inicialmente en el citoplasma.

Sin embargo, tan pronto como se traduce la señal, proteínas especiales se unen a la creciente cadena de polipéptidos y trasladan todo el ribosoma y la maquinaria de traducción asociada a la sala de emergencias. Estos polipéptidos podrían ser proteínas residentes del RER, o ser movidos hacia la red de Golgi para ser clasificados y segregados.