Mitocondrias

Bioenergética y metabolismo:
Mitocondrias, Cloroplastos y Peroxisomas
Orgánulos que participan en la producción energética en
la célula
Mitocondrias
Energía a partir de lípidos y
carbohidratos
Cloroplastos
Energía química a partir de
la luz
Peroxisomas
Enzimas de degradación de
ac. grasos y glioxilato
Sus proteínas se sintetizan en ribosomas libres en el citoplasma
Mitocondrias y Cloroplastos comparten sus mismos genomas
Mitocondrias, Cloroplastos y Peroxisomas se replican por división
TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Propone el origen de la células eucariotas como producto de sucesivas
incorporaciones simbióticas de bacterias (procariotas) de vida libre
1600 millones
Elevación del
de años
nivel de O2
Bacteria termófila de azufre + bacteria nadadora
Simbionte 1 + bacteria respiradora de O2
Simbionte 2 + bacteria fotosintética
Proteobacterias
Cianobacterias
Mitocondrias
Cloroplastos
EVIDENCIA
Tamaño, ADN circular cerrado, doble membrana, división por fisión binaria,
similitud tilacoide cloroplastos con membrana cianobacterias, ribosomas 70 s
(como en procariotas), .
Muchos genes mitocondriales parecen haber sido transferidos desde el
ADNmitocondrial núcleo, indicando creciente dependencia.
Síntesis proteínica autónoma
Endosimbiosis secundaria en el protista Hatena
FORMACIÓN DEL NÚCLEO
CLOROPLASTOS
MITOCONDRIA
FLAGELOS?
Estructura de la mitocondria
Procesos metabólicos que ocurren en la mitocondria
Incremento de la superficie en forma de pliegues (crestas)
Membrana interna, sitio de fosforilación oxidativa: Compuesta en un
70 % por proteinas y contiene cardiolipina.
Membrana externa altamente permeable: posee porinas. Paso
de moléculas de hasta 1000 daltons.
Sistema genético de las mitocondrias
ADN
mitocondrial
humano
ADN dispuesto en varias copias de un único cromosoma circular de 16 (humano)360 pb (Arabidopsis).
Codifica proteinas de la cadena de transporte de electrones y del sistema de
fosforilacion oxidativa, ARNt y ARNr.
Transporte e internalizacíon de proteínas mitocondriales
Enzimas de la replicación, transcripción y traducción, ciclo de krebs
Proteínas de la matríz
Proteínas de la membrana interna
Las proteínas mitocondriales son reconocidas mediante secuencias aminoterminales
de aminoácidos con cargas positivas denominadas PRESECUENCIAS
G
L
U
C
O
L
I
S
I
S
Producción energética por molécula de Glucosa: 2 ATP y 2 NADH
Descarboxilación oxidativa del Piruvato
Producción energética por molécula de Glucosa: 2 NADH
ENERGÍA
PRODUCIDA
(por molécula de
Glucosa)
6 NADH
2FADH2
2 GTP
CLICLO DEL
ÁCIDO
CÍTRICO
FOSOFRILACIÓN OXIDATIVA: ATP a partir de NADH
40 cp
FOSOFRILACIÓN OXIDATIVA: ATP a partir de FADH2
CADENA DE TRANSPORTE DE
ELCTRONES
En cada complejo (excepto
en el 2) se transfiere 1
protón de la matríz a
espacio intermembrana
Por cada par de electrones
transferidos desde el
NADH al O2:
>se bombean 12 protones
desde la martriz al espacio
intermembrana
>se sintetizan 3 moléculas
de ATP en el Complejo V
(ATP-sintetaza)
Transporte acoplado al gradiente
electroquímico de protones