Retículo endoplasmático rugoso: qué es, estructura y funciones
¿Qué es el retículo endoplasmático rugoso?
El retículo endoplasmático rugoso es un organelo que se encuentra en las células de los organismos eucarióticos. Está conformado por una red interconectada de sacos planos o tubos encapsulados con forma de pequeños sacos abultados y planos. Estas membranas son continúas y se unen a la superficie externa de núcleo de las células.
El retículo endoplasmático puede ser encontrado en todas las células eucarióticas, exceptuando los glóbulos rojos y los espermatozoides.
Existen dos tipos de retículo endoplasmático, el rugoso y el liso. El retículo rugoso se encuentra envuelto por otros organelos llamados ribosomas, los cuales se encargan de sintetizar las proteínas.
Este tipo de retículos es especialmente prominente en ciertos tipos de células, como los hepatocitos, donde la síntesis de proteínas se da de manera activa.
El retículo endoplasmático rugoso tiene numerosas funciones dentro de la célula. Estas funciones incluyen la transformación y el transporte proteínas. En especial, se encarga de llevar estas proteínas al aparato del Golgi. Existen algunas otras proteínas, como las glicoproteínas que se mueven a través de la membrana reticular.
Características del retículo endoplasmático rugoso
Existen dos tipos fundamentales de retículos endoplasmático, el liso y el rugoso. Ambos son membranas que cumplen funciones muy similares, sin embargo, el retículo rugoso tiene una forma diferente gracias a que su superficie es estriada y se encuentra más próximo al núcleo de la célula y el aparato de Golgi.
De esta manera, el retículo rugoso tiene la apariencia de pequeños discos abultados, mientras que el liso se ve como una membrana tubular sin estrías. Lo que da esa apariencia al retículo rugoso son los ribosomas que se encuentran adheridos a lo largo de su membrana.
El retículo endoplasmático rugoso es un organelo que se encuentra presente en todas las células eucarióticas y cuya principal tarea es la de procesar proteínas y desplazarlas desde el núcleo hasta los ribosomas a lo largo de su superficie.
Mientras que los ribosomas deben construir las cadenas de aminoácidos, el retículo se encarga de mover esta cadena al interior del espacio cisternal y el aparato de Golgi, donde las proteínas más complejas pueden ser terminadas.
Tanto las células de animales como de plantas cuentan con la presencia de ambos tipos de retículo endoplasmático. Sin embargo, estos dos tipos permanecen separados dependiendo del órgano donde se encuentre la célula.
Ya que, las células cuya función principal es la síntesis y producción de proteínas tendrán un retículo rugoso de mayor tamaño, mientras que aquellas que se encargan de producir grasas y hormonas, tendrán una mayor concentración de retículo liso.
Se cree que una vez las proteínas son procesadas por el retículo, pasan al aparato de Golgi en pequeñas vesículas con forma de burbujas.
Sin embargo, algunos científicos sostienen que el retículo, la membrana del núcleo de la célula y el aparato de Golgi se encuentran ubicados de manera tan próxima, que estas vesículas ni siquiera existen, y las sustancias simplemente son filtradas de un lugar a otro dentro de este complejo.
Una vez las proteínas pasan por el aparato de Golgi, son transportadas por el retículo al citoplasma para ser utilizadas al interior de la célula.
Funciones del retículo endoplasmático rugoso
El retículo endoplasmático rugoso es un organelo extensor compuesto por sacos planos, abultados y herméticos ubicados de manera contigua a la membrana nuclear.
Se le denomina “rugoso” a este tipo de retículo porque tiene una textura estriada en su superficie exterior, la cual se encuentra en contacto con el citosol y los ribosomas.
A los ribosomas que se encuentran junto al retículo endoplasmático rugoso se les conoce como ribosomas adheridos a la membrana y se encuentran firmemente unidos al lado citosólico del retículo. Aproximadamente 13 millones de ribosomas se encuentran presentes en el retículo endoplasmático rugoso de cualquier célula hepática.
En general, este tipo de retículo se encuentra distribuido de manera uniforme al interior de cualquier célula, sin embargo, se le puede ver en una mayor concentración cerca del núcleo y el aparato de Golgi de cualquier célula eucariótica.
Ribosomas
Los ribosomas que se encuentran en el retículo endoplasmático rugoso tienen la función de fabricar muchas proteínas. Este proceso se conoce como traslación y tiene lugar principalmente en las células del páncreas y el tracto digestivo, lugares en los que se debe elaborar un alto volumen de proteínas y enzimas.
El retículo endoplasmático rugoso trabaja conjuntamente con los ribosomas adheridos a la membrana para tomar los polipéptidos y los aminoácidos del citosol y continuar con el proceso de fabricación de proteínas. Dentro de este proceso, el retículo se encarga de dar una “etiqueta” a cada proteína durante la etapa temprana de formación de la misma.
Las proteínas son producidas por la membrana plasmática, el aparato de Golgi, las vesículas secretoras, los lisosomas, endosomas y el propio retículo endoplasmático. Algunas proteínas son depositadas en el lumen o espacio vacío al interior del retículo, mientras que otras son procesadas dentro del mismo.
En el lumen, las proteínas son mezcladas con grupos de azúcares para formar glucoproteínas. Algunas también pueden ser mezcladas con grupos de metales durante su paso por el retículo endoplasmático, generando cadenas de polipéptidos que se unen para dar origen a la hemoglobina.
Plegamiento de proteínas
Dentro del lumen del retículo endoplasmático rugoso, las proteínas son plegadas para formas unidades bioquímicas de arquitectura compleja, las cuales están codificadas para fabricar estructuras más complejas.
Control de calidad de las proteínas
En el lumen, también tiene lugar un exhaustivo proceso de control de calidad de las proteínas. Cada una de ellas es revisada en busca de posibles errores.
En caso de encontrar una proteína mal plegada, el lumen la rechazará y no dejará que continúe en el proceso de formación de estructuras más complejas.
Las proteínas rechazas son almacenadas en el lumen o son recicladas y eventualmente volver a descomponerse en aminoácidos. Por ejemplo, un enfisema pulmonar de tipo A se genera cuando el control de calidad que tiene lugar en el lumen del retículo endoplasmático rugoso, rechaza continuamente las proteínas que no se han plegado de forma correcta.
La proteína mal plegada recibirá como resultado un mensaje genético alterado que será imposible de leer en el lumen.
Esta proteína nunca saldrá del lumen del retículo. Hoy en día, se han conducido estudios que relacionan este proceso con posibles fallas ocasionadas en el organismo bajo la presencia del VIH.
Control de calidad y fibrosis quística
Existe un tipo de fibrosis quística que se genera cuando falta un aminoácido (fenilamina) en un lugar específico del proceso de fabricación de proteínas.
Estas proteínas pueden funcionar bien sin el aminoácido, sin embargo, el lumen detecta que hay un error en esa proteína y la rechaza, evitando que avance dentro del proceso de formación.
En este caso, el paciente con fibrosis quística pierde completamente la capacidad de construir proteínas más elaboradas, puesto que el lumen no deja pasar proteínas de pobre calidad.
Del retículo al aparato de Golgi
En la mayoría de los casos, las proteínas son transferidas al aparato de Golgi para ser “terminadas”. En este lugar son transportadas a vesículas o posiblemente son ubicadas entre la superficie del retículo endoplasmático y el aparato de Golgi. Una vez terminadas, son enviadas a ubicaciones específicas dentro del cuerpo.
Estructura
Estructuralmente, el retículo endoplasmático rugoso es una red de membranas que pueden ser encontradas en cualquier lugar de la célula y se conectan directamente con el núcleo.
Las membranas son ligeramente diferentes de una célula a otra, ya que el funcionamiento de la célula determina el tamaño y estructura del retículo que necesita.
Por ejemplo, algunas células como las procarióticas, espermatozoides o glóbulos rojos no tienen ningún tipo de retículo endoplasmático.
Las células que sintetizan y liberan una mayor concentración de proteínas y, por otro lado, necesitan tener un retículo endoplasmático de mayor tamaño.
Esto se ve claramente en las células del páncreas y el hígado, donde las células cuentan con un retículo endoplasmático rugoso de gran tamaño para poder sintetizar las proteínas.
Referencias
- Benedetti, A., Bánhegyi, G., & Burchell, A. (2005). Endoplasmic Reticulum: A Metabolic Compartment. Siena: IOS Press.
- (19 de November de 2015). British Society for Cell Biology. Obtenido de Endoplasmic Reticulum (Rough and Smooth): bscb.org.
- , T. G. (2002). Endoplasmic Reticulum. Obtenido de Endoplasmic Reticulum: encyclopedia.com.