¿Qué son y cómo funcionan los retículos endoplasmáticos y el aparato de Golgi?

Transporte de vesículas intracelular

Como recordaréis, hace unos cuantos artículos nos iniciamos en el fascinante mundo de la exploración celular. Dentro de este intenso recorrido hemos aprendido a diferenciar una célula procariota de una eucariota, y dentro de este segundo grupo, conocimos las peculiaridades de la célula animal y vegetal. Por otro lado, descubrimos las características de uno de los orgánulos más sorprendentes y su misterioso origen, la mitocondria.

Durante este artículo nos disponemos a descifrar los enigmas que envuelven a la estructura y función de los retículos endoplasmáticos y el aparato de Golgi. Por último, hablaremos de células donde la presencia de estos orgánulos será especialmente importante.

Retículo endoplasmático liso y rugoso: el ribosoma como diferencia

El retículo endoplasmático es un orgánulo membranoso que se extiende por todo el citoplasma. Estas membranas se encuentran formando una serie de cisternas aplanadas que interconectan una único espacio interno denominado lumen y que puede llegar a suponer el 10% del espacio celular.

En lo referente a la membrana, encontraremos una pequeña peculiaridad que nos permitirá diferenciar los dos tipos de retículos endoplasmáticos presentes en la célula. En la membrana del retículo endoplasmático rugoso encontraremos adheridos ribosomas en su cara citosólica –es decir, la que da al citosol, no la que da al lumen–, los cuales, vistos al miscroscopio electrónico, le da esa visión de rugosidad. Para los que no lo recordéis, los ribosomas son unos pequeños orgánulos formados por dos subunidades cuya función es la traducción del RNA mensajero en proteínas –proceso fascinante que os contaré otro día–. Por tanto, ya podréis intuir que la función del retículo endoplasmático rugoso estará íntimamente relacionada con la síntesis de proteínas.

Por otro lado, el retículo endoplasmático liso no presenta ribosomas en su superficie y por tanto no cuenta con ese aspecto en el microscopio electrónico.

En lo referente a las funciones de los retículos endoplasmáticos, haremos una diferenciación en cada uno de los tipos:

  • Funciones del retículo endoplasmático rugoso. El retículo endoplasmático se encuentra especialmente presente en células con carácter secretor como puedan ser los condroblastos. Las funciones de dicho retículo serán principalmente las siguientes:
    • Síntesis de proteínas. Los ribosomas unidos a la superficie citosólica de su membrana realizarán la síntesis de proteínas. Dentro de estas proteínas, encontraremos de dos tipos especialmente. En primer lugar encontraremos proteínas transmembrana, las cuales se mantienen unidas a la membrana. En segundo lugar, encontraremos proteínas que son solubles en el agua y que por tanto se almacenan en el lumen.

Cabe destacar que toda síntesis de proteínas se inicia en ribosomas que se encuentran libres en el citosol. Sin embargo, en la secuencia polipetídica naciente de dicha proteína puede existir un péptido señal para al retículo endoplasmático que hará que una partícula de reconocimiento señal lo conduzca hasta los ribosomosas presentes en la membrana del retículo.

    • Glicosilación de proteínas. Función compartida con el aparato de Golgi que consiste en la síntesis proteínas que dan lugar a glicoproteínas. Es decir, ese proceso en sí, será la integración de una cadena de oligosacáridos a dicha proteína.
  • Funciones del retículo endoplasmático liso. Este retículo endoplasmático presenta su membrana conectada con la del retículo endoplasmático rugoso. Pese a ser menos abundante que su compañero, este tipo de retículo es abundante en células especializadas en metabolismo lipídico y en los hepatocitos. Sus principales funciones son:
    • Síntesis de fosfolípidos y colesterol, los cuales son necesarios para la formación de membranas.
    • Síntesis de hormonas esteroideas a partir del colesterol.
    • Detoxificación: intervendrá en el proceso de metabolización de sustancias tóxicas de carácter liposoluble, como pesticidas, y compuestos perjudiciales producidos por el metabolismo. El proceso permitirá convertir estas sustancias en compuestos hidrosolubles que puedan ser eliminados mediante la orina.
Aparato de Golgi

El aparato de Golgi: la modificación del contenido de los retículos

El aparato de Golgi, llamado así por su descubridor Camilo Golgi (1868), es un orgánulo formado por cisternas aplanadas y apiladas que reciben en conjunto el nombre de dictiosomas. Cada dictiosoma suele estar completo por un total de cuatro a seis cisternas que a su vez tienen pequeñas vesículas alrededor llamadas vesículas de transporte.

Este orgánulo suele encontrarse cerca del núcleo, y, por tanto, distinguiremos las caras de los dictiosomas en función de hacia dónde estén direccionadas. La cara cis, direccionada hacia el núcleo, es la que recibe vesículas de entrada, mientras que la cara trans es la que expulsará vesículas.

La cara cis recibirá las vesículas procedentes de los retículos endoplasmáticos, mientras que la cara trans expulsará vesículas que se convertirán en lisosomas, pasarán a formar parte de la membrana plasmática o se convertirán en vesículas de secreción. El contenido de los retículos endoplasmáticos –proteínas y lípidos– llegará a la cara cis del aparato de Golgi mediante vesículas de transporte, y luego pasará de dictiosoma a dictiosoma mediante fenómenos de gemación donde sufrirá consecutivas modificaciones.

Una vez conocemos cómo es y cómo funciona el aparato de Golgi, lo siguiente sería preguntarse, cuáles son sus funciones:

  • Interviene en los procesos de secreción: el contenido de los retículos endoplasmáticos es modificado y empaquetado por parte del aparato de Golgi en vesículas de secreción, las cuales se fusionarán con la membrana plasmática y liberarán su contenido.
  • Reciclaje de membrana plasmática: en el mecanismo anteriormente descrito, la membrana que forma las vesículas pasa a formar parte de la membrana plasmática, la cual mengua su longitud en procesos de fagocitosis.
  • Procesos de glicosilación tanto de lípidos como de proteínas provenientes de los retículos en los cuales se eliminan cadenas de oligosacáridos y se añaden otras.
  • Formación de lisosomas: recordamos que los lisosomas eran los orgánulos con enzimas hidrolíticos que se encargan de la digestión celular.
  • Formación de vacuolas en células vegetales, las cuales eran vesículas con sustancias de reserva.
Retículo endoplasmático y el aparato de Golgi

Condroblastos y osteoblastos: las células no son modelos

Como hemos podido entrever en la descripción de dichos orgánulos, las células no son modelos estáticos que uno pueda memorizar y escupir, puesto que la composición y abundancia de las mismas dependerá de los requisitos del tejido que compongan. Ni tan solo pertenecer a una línea celular de un tejido nos asegura tener una descripción cien por cien acertada. puesto que las células evolucionan temporalmente con los requerimientos del cuerpo que componen.

En este caso, y relacionado con los orgánulos descritos en este artículo, es especialmente característico el caso del condroblasto y osteoblasto. Estas dos células pertenecen a dos tejido conectivos diferentes, mientras que la primera forma parte de los cartílagos, la segunda es una célula típica del tejido óseo. Sin embargo, estas células reciben este nombre en su fase inmadura, debido a que en esta contienen unos retículos y aparatos de Golgis muy desarrollados puesto que su función es la de secretar la matriz de la que quedarán envueltas. Una vez están rodeadas de dicha matriz, estas células reducen la abundancia de retículos y aparatos de Golgi y pasan a su fase madura cuando reciben el nombre de condrocito y osteocito.

Así que como podéis ver, la vida, como todo, sigue sin seguir ninguna receta mágica. Os espero en el siguiente artículo para seguir descifrando los misterios de la vida.

Bibliografía: