TRABAJO TEORICO N 4 CELULA II

1. CUALS SON LOS TIPOS DE PEROXISOMAS Y QUE FUNCIONES DESEMPEAN CADA UNO DE ELLOS?

A) Segn el tipo de enzimas que posean, existen muchos tipos de peroxisomas.La principal enzima de los peroxisomas es la catalasa, que descompone el perxido de hidrgeno producido en el peroxisoma o el originado en otras localizaciones, como el citosol, RE y las mitocondrias. La actividad de la catalasa es la nica comn a todos los tipos de peroxisomas.En el peroxisoma, se reduce el oxgeno molecular en dos pasos. En el primero una oxidasa elimina los electrones de varios sustratos, como aminocidos o cido rico. En el segundo, la catalasa, convierte el perxido de hidrgeno, formado en el primer paso en agua.La catalasa tambin participa en la neutralizacin de los aniones superxido, O2- (radicales libres). Estos radicales son primero eliminados con formacin de H2O2 por la superxido dismutasa, y luego la catalasa de los peroxisomas convierte al H2O2 en H2O y O2.La catalasa tambin neutraliza con consumo de H2O2, sustancias txicas, como fenoles, formaldehdo y el etanol de las bebidas alcohlicas, por eso son ms numerosos en el tejido heptico y renal.Contiene adems diferentes oxidasas, como la D-aminooxidasa, urato oxidasa y las responsables de la b-oxidacin de los cidos grasos (este proceso tiene lugar principalmente en la mitocondria). Todas estas enzimas oxidan sus sustratos produciendo energa trmica en lugar de ATP.En las clulas vegetales, encontramos glioxisomas, que son peroxisomas especializados en el metabolismo de los triacilgliceridos.TIPOS DE PEROXISOMAS: Los glucosomascaractersticos de cinetoplstidos (como el tripanosoma), pueden verse como una rama de los peroxisomas con funciones adicionales, especficamente la gluclisis y reutilizacin de purinas. La presencia de enzimas glucolticas para la conversin de glucosa en 3- fosfoglicerato es lo que distingue a los glucosomas. No existe sntesis neta de ATP en el glucosoma, pero el 3- fosfoglicerato es metabolizado posteriormente en el citoplasma generando ATP por fosforilacin a nivel de substrato. La regeneracin de equivalentes reductores necesarios para la gluclisis se obtiene por una lanzadera entre el glucosoma y la mitocondria Los glioxisomasLas enzimas de los glioxisomas, transforman los cidos grasos de las semillas en hidratos de carbono por la va del glioxilato.Los glioxisomas, tambin juegan un papel central en la fotorrespiracin (se denomina as dicho proceso por requerir luz y O2 y liberar CO2), que tiene lugar en las hojas de las plantas verdes en los das de calor intenso y baja humedad ambiente.En los glioxisomas, se cataliza la oxidacin del glicocolato a H2O2 y glioxilato con consumo de oxgeno. Luego el H2O2 formado es descompuesto y el glioxilato es transformado en glicina, la cual ingresa al ciclo de Krebs. Peroxisomas propiamente dichosCumplen la detoxificacin celular, es decir que los peroxisomas tienen un papel esencial en el metabolismolipdico, en especial en el acortamiento de loscidos grasosde cadena muy larga, para su completaoxidacin en lasmitocondrias, y en la oxidacin de la cadena lateral delcolesterol, necesaria para la sntesis decidos biliares; tambin interviene en la sntesis destereslipdicosdelglicerol(fosfolpidosytriglicridos) eisoprenoides; tambin contienen enzimas queoxidanaminocidos,cido ricoy otros sustratos utilizandooxgeno molecularcon formacin deagua oxigenada.agua oxigenadaes unproducto txico, que se degrada rpidamente dentro del propio peroxisoma por laenzimaoxidativa catalasa enaguayoxgenousando como intermediarios de ciertas sustancias orgnicas (en la ecuacinla variable R'). lo cual ayuda al buen funcionamiento de la clula.La catalasa es tambin capaz de utilizar el perxido de hidrgeno para reacciones deoxidacin, como por ejemplo, la oxidacin desustancias txicas como losfenoles,etanol,formaldehdo, entre otros, las cuales son posteriormente eliminadas. Tal es el mecanismo de detoxificacin realizada por elhgadoy losriones, porejemplo.En las plantas son el asiento de una serie de reacciones conocidas comofotorrespiracin.B) Segun el tamao se clasifican cmo:Pequeos o microperoxisomas : 0,15 micras 0,5 micras Grande o macroperoxisomas: slo observados en determinados tipos celulares, como los hepatocitos. Tienen ms de 0,5 micras. El nmero y tamao de los peroxisomas pueden variar dependiendo de las condiciones del medio, del tipo y de la actividad celular.

2. REPRESENTE LA ULTRAESTRUCTURA DE LA MITOCONDRIA, INDICANDO TODAS SUS PARTES. EXPLIQUE QU PROPIEDAD MITOCONDRIAL INTERNA LE PERMITE TENER UNA ACTIVIDAD METABOLICA ESPECIALMENTE ELEVADA?

La membrana interna contiene ms protenas, carece de poros y es altamente selectiva; contiene muchos complejos enzimticos y sistemas de transporte transmembrana, que estn implicados en la translocacin de molculas. Esta membrana forma invaginaciones o pliegues llamadoscrestas mitocondriales, que aumentan mucho la superficie para el asentamiento de dichas enzimas. En la composicin de la membrana interna hay una gran abundancia de protenas (un 80%), que son adems exclusivas de este orgnulo:1. Lacadena de transporte de electrones, compuesta por cuatro complejos enzimticos fijos y dos transportadores de electrones mviles:1. Complejo I oNADH deshidrogenasaque contiene flavina mononucletido (FMN).2. Complejo II osuccinato deshidrogenasa; ambos ceden electrones alcoenzima Qo ubiquinona.3. Complejo III ocitocromo bc1que cede electrones alcitocromo c.4. Complejo IV ocitocromo c oxidasaque cede electrones al O2para producir dos molculas de agua.2. Un complejo enzimtico, el canal de H+ATP sintasaquecatalizala sntesis deATP(fosforilacin oxidativa).3. Protenastransportadoras que permiten el paso deionesymolculasa su travs, comocidos grasos,cido pirvico,ADP,ATP, O2yagua; pueden destacarse:1. Nucletido de adenina translocasa. Se encarga de transportar a la matriz mitocondrial elADPcitoslico formado durante las reacciones que consumen energa y, paralelamente transloca hacia el citosol elATPrecin sintetizado durante la fosforilacin oxidativa.2. Fosfato translocasa. Translocafosfatocitoslico junto con unhidrna la matriz; el fosfato es esencial para fosforilar el ADP durante la fosforilacin oxidativa.A travs de la membrana interna nicamente son permeables CO2, O2y H2O, para permitir el paso de metabolitos como el ATP, ADP, piruvato, Ca2+y fosfato, existen protenas que controlan este transporte. La membrana mitocondrial interna resulta especialmente impermeable a iones gracias a su alto contenido en el fosfolpido cardiolipina, caracterstica esencial que le permite soportar un gradiente electroqumico necesario para el desempeo de la funcin energtica.

5. QU REACCIN QUMICA ES NECESARIA PARA QUE EL PIRUVATO INGRESE AL CICLO DE KREBS? DONDE OCURRE ESTA REACCIN Y QU PRODUCTOS SE GENERAN? (RESPRESENTALO EN ESQUEMA)Es la descarboxilacion oxidativa: el piruvato se convierte en Acetil-CoA por el complejo enzimtico de la piruvato deshidrogenasa. Esta reaccin ocurre en la matriz mitocondrial.

PiruvatoAcetil CoACITOSOLMITOCONDRIA

Balance de descarboxilacin del piruvato

SustratosProductos

Piruvato + CoA + NAD+Acetil-CoA + CO2+ NADH

6. CUL ES EL DESTINO DE LOS CARBONOS DE ACETIL CoA QUE INGRESAN AL CICLO DE KREBS? QU PRODUCTOS SE GENERAN DURANTE EL CICLO?. EL CICLO DE KREBS ES ANFIBLICO, PORQUE?. CUL ES EL ACEPTOR FINAL DE LA CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES?

Los dos carbonos del Acetil-CoA son oxidados a CO2, y la energa que estaba acumulada es liberada en forma de energaqumica: GTP y poder reductor (electrones de alto potencial): NADH y FADH2. NADH y FADH2 son coenzimas (molculas que se unen a enzimas) capaces de acumular la energa en forma de poder reductor para su conversin en energa qumica en la fosforilacin oxidativa.El FADH2 de la succinato deshidrogenasa, al no poder desprenderse de la enzima, debe oxidarse nuevamente in situ. El FADH2 cede sus dos hidrgenos a la ubiquinona (coenzima Q), que se reduce a ubiquinol (QH2) y abandona la enzima.

El acetil-CoA constituye el principal sustrato del ciclo. Su entrada consiste en una condensacin con oxalacetato, al generar citrato. Al trmino del ciclo mismo, los dos tomos de carbono introducidos por el acetil-CoA sern oxidados en dos molculas de CO2, regenerando de nuevo oxalacetato capaz de condensar con acetil-CoA.PRODUCTOS DEL CICLO DE KREBS: En el ciclo de Krebs se producen una molcula de ATP, tres molculas de NADH y una molcula de FADH2 que representan la produccin de energa de este ciclo. Se necesitan dos vueltas del ciclo para completar la oxidacin de una molcula de glucosa. As, el rendimiento energtico total del ciclo de Krebs para una molcula de glucosa es dos molculas de ATP, seis molculas de NADH y dos molculas de FADH.

EL CICLO DE KREBS ES ANFIBLICO:Su finalidad principal es producir energa (va catablica), pero tambin, aporta metabolitos para otras rutas metablicas de una manera mucho ms llamativa que otra va catablica, por tanto tambin es una va anablica. Por lo tanto .El ciclo de Krebs es unaruta metablicaanfiblica, ya que participa tanto en procesos catablicos como anablicos.

EL NEXO ENTRE EL CICLO DE KREBS Y LA CADENA DE TRANSPORTE DE ELECTRONES:

En el Ciclo de Krebs los hidrgenos y electrones de alta energa liberados obtenidos en las sucesivas obtenidos en las reacciones oxidativas del Ciclo de Krebs se utilizan para formar NADH Y FADH2, que luego entrarn en la cadena respiratoria.TRABAJO TEORICO N 4 CELULA IIBIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR - UPAO