Síntesis de Estructuras Celulares en el Retículo Endoplásmico y el Aparato de Golgi

La síntesis de las estructuras celulares es un proceso fundamental que se lleva a cabo principalmente en el retículo endoplásmico (RE) y el aparato de Golgi. Estos dos organelos trabajan en conjunto para producir y modificar las proteínas y otros componentes necesarios para el correcto funcionamiento celular.

Retículo Endoplásmico Rugoso

El retículo endoplásmico rugoso (RE rugoso) se caracteriza por la presencia de numerosos ribosomas adheridos a su superficie externa. Estos ribosomas son los encargados de sintetizar proteínas, extruyéndolas a través de la pared del RE hacia el interior de las vesículas y túbulos endoplásmicos, formando la matriz endoplásmica. En este ambiente, las proteínas recién formadas experimentan modificaciones rápidas catalizadas por enzimas presentes en la pared del RE. Entre estas modificaciones se incluyen la congregación de hidratos de carbono para formar glucoproteínas, el plegamiento de proteínas y la formación de enlaces que resultan en moléculas más compactas y funcionales.

Retículo Endoplásmico Liso

Además de proteínas, el RE también es responsable de la síntesis de lípidos, incluyendo fosfolípidos y colesterol, que se incorporan en la bicapa lipídica del propio RE. Las vesículas pequeñas del RE, conocidas como vesículas de transporte, se separan continuamente del retículo liso y migran hacia el aparato de Golgi.

Aparato de Golgi

El aparato de Golgi se encarga de procesar las sustancias formadas en el RE. Las proteínas y otras moléculas sintetizadas en el RE son transportadas a través de los túbulos del retículo hacia las porciones del RE liso más cercanas al aparato de Golgi. Las vesículas de transporte que se forman, se fusionan con el Golgi y vacían su contenido en los espacios vesiculares del aparato, donde se llevan a cabo más modificaciones. Estas modificaciones incluyen la adición de hidratos de carbono y la compactación de las secreciones provenientes del RE.

A medida que las secreciones pasan hacia las capas más externas del Golgi, el proceso de compactación y modificación continúa, resultando en la formación de vesículas pequeñas y grandes que se separan del Golgi y transportan las sustancias compactadas a lo largo de la célula. En células con alta actividad secretora, estas vesículas, conocidas como vesículas secretoras, difunden hacia la membrana celular, se fusionan con ella y liberan su contenido al exterior mediante un proceso denominado exocitosis. Algunas vesículas producidas en el Golgi están destinadas a uso intracelular, como es el caso de los lisosomas, que son formados por porciones especializadas del aparato de Golgi y contienen enzimas digestivas para degradar materiales intracelulares.

Conclusión

El retículo endoplásmico y el aparato de Golgi son esenciales para la síntesis y modificación de las estructuras celulares. El RE rugoso se encarga de la síntesis de proteínas, mientras que el RE liso produce lípidos. Posteriormente, el aparato de Golgi refina y distribuye estas sustancias, asegurando que cada componente celular esté adecuadamente procesado y entregado a su destino final, ya sea dentro de la célula o fuera de ella. Este proceso colaborativo y altamente regulado es crucial para el mantenimiento de la función celular y la homeostasis.

(1) Weigel AV, Chang CL, Shtengel G, Xu CS, Hoffman DP, Freeman M, Iyer N, Aaron J, Khuon S, Bogovic J, Qiu W, Hess HF, Lippincott-Schwartz J. ER-to-Golgi protein delivery through an interwoven, tubular network extending from ER. Cell. 2021 Apr 29;184(9):2412-2429.e16. doi: 10.1016/j.cell.2021.03.035. Epub 2021 Apr 13. PMID: 33852913.