Date post: | 12-Jun-2015 |
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. Mitocondrias
. Metabolismo
. Energía
. Peroxisomas
Biología Humana Celular y Molecular
Profesor Titular
Dr Eduardo Kremenchutzky
Mitocondrias
Son las organelas en las que se produce la respiración celular, obteniéndose la mayor parte de la energía necesaria para la célula.
Se reproducen en forma independiente, por fisión binaria, en forma no sincronizada con la célula a la que pertenecen.
Estructura
1- AUTOTROFAS : utilizan
como fuente de carbono el CO2 atmosferico
2- HETEROTROFAS : utilizan el carbono de compuestos
organicos.
1-FOTOSINTÉTICAS: utilizan como fuente de energía la luz
solar
2-QUIMIOSINTÉTICAS : utilizan como fuente de energía la liberada en
reacciones químicas exotérmicas o exergónicas
Vías Metabólicas
Metabolismo: conjunto de reacciones químicas que ocurren en las células y posibilitan la vida. Implican intercambio de materia y energía con el medio ambiente.
Catabolismo: conjunto de reacciones del metabolismo en las que se degrada materia orgánica, liberando la energía de sus enlaces químicos.
Anabolismo: conjunto de reacciones del metabolismo en las que se sintetiza materia orgánica. Requiere energía para formar enlaces químicos.
La energía liberada en las reacciones catabólicas es transportada hacia las anabólicas por la molécula de ATP, considerada “moneda energética”´.
Ciclo del ATP
Estructura de la Molécula de ATP
El ATP o adenosín tri-fosfato, contiene Uniones de Alta Energía (U.A.E.) en las que transporta la energía desde las reacciones catabólicas hasta las anabólicas.
Fuentes de Carbono y Energía para el Metabolismo Celular
- AUTOTROFAS : células que utilizan como fuente de C el CO2 atmosférico- HETEROTROFAS : utilizan el carbono de compuestos orgánicos.- FOTOSINTÉTICAS: utilizan como fuente de energía la luz solar- QUIMIOSINTÉTICAS : utilizan la energía liberada en reacciones . . . químicas exotérmicas o exergónicas.
ORGANISMO FUENTE DE C FUENTE DE E EJEMPLO
Fotolitotrofo CO2 Luz Vegetales
Cianobacterias
Fotobacterias
Fotorganotrofo Compuestos orgáncios
Luz Bacterias purpúreas
Quimiolitotrofo CO2 Reacciones redox Bactterias desnitrificantes
Quimiorganotrofo Compuestos orgánicos
Rwacciones redox Bacterias, Hongos, Animales
Respiración
RESPIRACIÓN EXTERNA
PULMONES
CÉLULAS DEL CUERPO
O2 CO2
RESPIRACIÓNCELULAR
sangre sangre
CO2
CO2
Respiración Celular
Ausencia de O2
en la célula
Presencia de O2
en la célula
Respiración Anaeróbica
Respiración AeróbicaGlucólisis
Respiración Celular Aeróbica: etapas
Glucólisis
Ciclo de
Krebs
Cadena Respiratoria
MITOCONDRIACITOSOL
Formación de Acetil-CoA
En la mitocondria, el ácido pirúvico pierde un CO2 y H+, se une a una molécula de coenzima A y forma la Acetil Co-A,
sustancia clave para el metabolismo.
Ciclo de Krebs
El Ciclo de Krebs produce CO2,
NADH+H+ y FADH2
Cadena Respiratoria
Oxígeno gaseoso proveniente de los capilares
Es una cadena de coenzimas mitocondriales transportadoras de
electrones que catalizan la transferencia de los mismos hacia el
oxigeno.
Fosforilación Oxidativa: obtención de energía
Sucesos de Cada Etapa
- Glucólisis: ruptura de una glucosa en dos moléculas de tres carbonos cada una (ácido pirúvico), liberando la energía neta como para producir dos ATP. Ocurre en el citosol.
- Ciclo de Krebs: termina de degradar lo que queda del ácido pirúvico. Ocurre en la matriz mitocondrial.
- Cadena Respiratoria: los productos del ciclo de Krebs son oxidados en las crestas de las mitocondrias. Se libera la energía que permite formar ATP (fosforilación oxidativa).
Crestas
La membrana interna está plegada en crestas. Estas crestas contienen partículas proteicas que producen la energía en el proceso de respiración celular.
Ubicación de las Partículas F1-F0
Membrana ExternaEspacioPartículas F1-F0
Detalle de una cresta
Las partículas F1-F0 son complejos de proteínas de la membrana interna de las mitocondrias, donde se produce la energía en el proceso respiratorio.
Estructura de una Partícula F1-F0
PartículaF0
PartículaF1
Membrana
interna
ATP-sintetasa
Componentes Mitocondriales de Membrana
UBICACIÓN FUNCIÓN
Citocromos Membrana interna
Transporte de electrones
Cardiolipina Membrana interna
Impermeabilidad de membrana interna
Creatín-fosfo-quinasa (CPK)
Membrana interna
Transporte de electrones
Adenilatoquinasa Cámara Formación de ATP
Porinas Membrana externa
Formación de canales para transporte de moléculas
Origen de las Mitocondrias
Hipótesis Endosimbiótica: sostiene que las mitocondrias pudieron ser procariontes primitivos de vida libre, que fueron incorporados por células eucariontes primitivas permaneciendo en estado de simbiosis.
Se basa en.
- ADN circular, desnudo, una sola molécula
- Ribosomas de 70S
- Crestas similares a mesosomas.
ADN MitocondrialADN
MITOCONDRIALADN
NUCLEAR
ESTRUCTURA circular lineal
HISTONAS (proteínas) no tiene si tiene
ORIGEN DE LA DUPLICACION
único Múltiple
TAMAÑO chico grande
GENES 37 50. 000
PARTES SIN INFORMACION
pocas muchas
GENES PARA ARNt 22 31
GENES PARA ARNr mas chicos mas grandes
CODIGO GENETICO diferente en 4 codones
SE TRANSCRIBEN las 2 cadenas una cadena
PROCESAMIENTO simultaneo a la trascripción
posterior a la trascripción
COPIAS IGUALES varias dos
. Peroxisomas
Figure 2 Schematic representation of the functional interaction between peroxisomes and mitochondria in the Figure 2 Schematic representation of the functional interaction between peroxisomes and mitochondria in the oxidation of pristanic acid (upper panel) and hexacosanoic acid (C26:0) (lower panel) oxidation of pristanic acid (upper panel) and hexacosanoic acid (C26:0) (lower panel)
Biochemical Society Transactions www.biochemsoctrans.org Biochem. Soc. Trans. Biochemical Society Transactions www.biochemsoctrans.org Biochem. Soc. Trans. (2001) 29, 250-267 (2001) 29, 250-267
Ubicación y Funciones
Micrografía electrónica de peroxisomas.
Son organelas limitadas por membrana, presentes solo en células animales.
Presentan una zona de alta densidad en su interior, llamada cristaloide.
Contienen enzimas oxidativas como la catalasa y la peroxidasa, entre otras.
Funciones
- Degradación de óxidos, con la consecuente formación de H2O2
- Neutralización del H2O2 mediante la enzima catalasa, en H2O y O2
Se reproducen independientemente de la célula que los contiene. Al igual que las mitocondrias, se dividen por bipartición.