¿Qué orgánulo contiene enzimas para la digestión intracelular?
¿Qué son los orgánulos?
Imagina tu ciudad. ¿Cuáles son los edificios importantes de la ciudad? Puede pensar en la oficina de correos, el ayuntamiento o incluso la planta de reciclaje. Todas estas partes trabajan juntas para asegurarse de que la ciudad siga funcionando. Aunque una celda es mucho más pequeña que una ciudad, también tiene partes que trabajan juntas para mantener todo saludable y funcional. Los compartimentos dentro de las células se llaman orgánulos y cada orgánulo tiene un trabajo específico dentro de la célula.
Un orgánulo, llamado lisosoma , funciona como el centro de reciclaje de la célula. Toma materiales que la célula ya no necesita y los rompe en pedazos que la célula puede volver a utilizar. Este proceso se llama digestión intracelular , porque es como la digestión que ocurre en nuestro cuerpo, pero en cambio ocurre dentro de la célula. Hoy, veremos las partes de un lisosoma que le permiten hacer su trabajo, qué trabajos realmente hace en la célula y qué puede salir mal si hay un problema con sus lisosomas.
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Estructura del lisosoma
Los lisosomas se muestran típicamente como pequeños círculos que flotan alrededor de la célula. En realidad, vienen en muchas formas y tamaños diferentes, por lo que realmente no hay una imagen característica de un lisosoma. Sin embargo, hay algunas cosas que todos los lisosomas tienen en común. Primero, todos los lisosomas están encerrados por una membrana de fosfolípidos hecha de un tipo especial de grasa llamada ‘fosfolípido’. Esta membrana mantiene el interior del lisosoma separado del resto de la célula. La membrana lisosomal tiene muchas proteínas que ayudan a mover las cosas hacia adentro y hacia afuera. Esto es importante ya que el lisosoma debe estar listo para aceptar material para la digestión y para mover los materiales digestivos de regreso a la célula para su reutilización.
Aunque es delgada, esa membrana lisosomal tiene un propósito importante. Al igual que nuestro estómago, el lisosoma tiene un pH bajo y está lleno de ácidos que ayudan a digerir el material. El pH de un lisosoma es de aproximadamente 5, en comparación con 7,2 (neutro) en el resto de la célula. El pH ácido no es solo para romper cosas. Dentro del lisosoma hay enzimas , pequeñas proteínas que aceleran las reacciones químicas y en el lisosoma ayudan a romper los materiales. Estas enzimas solo son activas a un pH bajo del lisosoma.
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Hidrolasas ácidas
Las hidrolasas ácidas lisosómicas son enzimas que se especializan en romper el material no deseado para la célula. Hay más de 50 tipos diferentes de hidrolasas ácidas dentro del lisosoma. Algunos descomponen el ADN y el ARN, mientras que otros descomponen proteínas, lípidos o carbohidratos. Estas enzimas se denominan hidrolasas ácidas porque solo son funcionales a un pH de 5. ¿Por qué es esto importante?
Bueno, dado que estas enzimas descomponen componentes importantes de la célula, como proteínas, carbohidratos e incluso el ADN, no queremos que corran por la célula sin control. La célula se digeriría a sí misma. La primera barrera para mantener estas enzimas es la membrana lisosomal, que discutimos. Pero la célula usa el pH ácido como segunda barrera. Dado que las enzimas solo están activas a un pH ácido de 5, incluso si escaparan, no serían funcionales al pH de 7,2 que se encuentra en el resto de la célula.
Función del lisosoma
Los lisosomas son las plantas de reciclaje de la célula. Rompen materiales no deseados o gastados dentro de la celda, incluso otros orgánulos. También rompen desechos extracelulares, como células muertas o patógenos que invaden el cuerpo.
La endocitosis ocurre cuando pequeñas moléculas son engullidas por la membrana externa de la célula. En este proceso, las moléculas se capturan en una pequeña burbuja (llamada “vesícula”) y se transportan al lisosoma, donde se fusionan. A continuación, se pueden digerir los materiales del interior de la vesícula.
Los lisosomas también realizan autofagocitosis , donde envuelven orgánulos enteros dentro de la célula. Esta digestión a gran escala proporciona una forma para que la célula se deshaga de los orgánulos viejos y desgastados y recicle las partes para hacer otras nuevas. Al contrario de las imágenes estáticas de las células en los libros de texto, las partes internas de una célula se mueven, cambian y se reemplazan constantemente. El lisosoma ayuda en esa remodelación.
Las células especializadas (como nuestras células inmunes) usan sus lisosomas para deshacerse de los patógenos en nuestros cuerpos. Las células llamadas ‘macrófagos’ buscan patógenos invasores y los engullen, como en la endocitosis. Sin embargo, este proceso se produce a una escala mucho mayor. Las vesículas llevan a los invasores al lisosoma donde esperan la digestión.
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Enfermedades de los lisosomas
Imagínese si la planta de reciclaje se quedara atrás en su ciudad. La basura y el reciclaje se acumularían en las calles causando problemas. A veces, los lisosomas también son defectuosos y los efectos son graves para todo el organismo. Los problemas con los lisosomas se denominan trastornos de almacenamiento lisosómico , que dan lugar a unas 50 enfermedades diferentes. La mayoría de los trastornos por almacenamiento lisosómico afectan las enzimas hidrolasas que descomponen el material. Si las enzimas no funcionan correctamente, los materiales de desecho se acumulan en el lisosoma. Esto puede causar serios problemas a la célula, ya que algunos de estos materiales son tóxicos. enfermedad de Tay-Sachses una enfermedad neurológica causada por la acumulación de una sustancia grasa en el tejido nervioso. Una hidrolasa ácida específica no se produce correctamente y no hace su trabajo al descomponer esa sustancia, por lo que se acumula en el cerebro y causa daños neurológicos graves y fatales.
Resumen de la lección
El lisosoma es la planta de reciclaje de la célula que realiza la digestión intracelular . Descompone los materiales introducidos en la célula (como los nutrientes) durante la endocitosis , recicla los orgánulos viejos durante la autofagocitosis y mata las bacterias durante la fagocitosis en las células inmunitarias. El lisosoma es un orgánulo membranoso que contiene un interior muy ácido con hidrolasas ácidas que solo funcionan alrededor de pH 5. Los trastornos de almacenamiento lisosómico son un grupo de enfermedades en las que los lisosomas no pueden hacer su trabajo, generalmente debido a problemas con las hidrolasas. Estas enfermedades provocan una acumulación de compuestos tóxicos y pueden ser fatales.
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