Síntesis de ácidos grasos.

UNIDAD VI.
MECANISMOS PARA EL
METABOLISMO CELULAR.
SISTEMA LISOSÓMICO
Y
VACUOLAS VEGETALES
- Los lisosomas son orgánulos celulares que presentan una gran
diversidad y polimorfismo, rodeados por una membrana que
posee especiales características, ya que evitan la destrucción de
la misma por las enzimas que alberga.
- En su interior poseen más de 40 tipos diferentes de enzimas
hidrolíticas ácidas (hidrolasas), entre las cuales destaca la
fosfatasa ácida. (Las enzimas son sintetizadas en el RER y se
transportan a través del Golgi).
- Para que las hidrolasas sean activas es necesario que el interior
del lisosoma tenga un pH ácido (de 3 a 5). Para ello existe una
bomba de protones en su membrana que transporta
hidrogeniones hacia el interior.
-Son especialmente abundantes en macrófagos y leucocitos (no
existen en hematíes de mamíferos), y se originan en el aparato de
Golgi.
-Función: se encargan tanto de la digestión intracelular de
macromoléculas como de la digestión extracelular por el vertido
de las enzimas que contienen.
Tipos de Lisosoma
1) Lisosomas primarios:
Son los recién producidos por el Golgi y que aún no
participan en ningún proceso de digestión intracelular.
Pueden verter sus enzimas al medio extracelular
lisándolo, destruyendo células lesionadas o muertas
(digestión extracelular)
2) Lisosomas secundarios:
Resultan de la fusión de un lisosoma primario con
material de naturaleza variable, y están implicados en la
digestión intracelular.
Mecanismos de
Degradación
Lisosomal
1. HETEROFAGIA.
2. AUTOFAGIA.
-
Microautofagia.
-
Crinofagia.
-
Autofagia clásica.
Vacuolas
-Son estructuras celulares variables en número y forma, y que en
general están constituidas por una membrana y un contenido
interno.
-Hay diferencias entre las vacuolas de las células vegetales y las de
las células animales. Las células vegetales es frecuente que
presenten una única o unas pocas vacuolas de gran tamaño. Las
células animales, en el caso de tener vacuolas, son de pequeño
tamaño.
-Se originan por la agregación de las pequeñas vesículas
formadas a partir de los dictiosomas del Golgi o por invaginación
de la membrana plasmática (endocitosis).
-Las vacuolas, en general, tienen función de almacenamiento de
sustancias de reserva y, en ciertos casos, de almacenamiento de
sustancias tóxicas.
MITOCONDRIA Y
CADENA RESPIRATORIA
Características generales:
 su forma varía de unas células a otras de acuerdo con el estado
funcional.
 el número depende de la actividad celular y puede oscilar entre
unas mil y hasta 300.000 (ovocitos, por ejemplo).
 especializados en la obtención de grandes cantidades de energía
(ATP) mediante el proceso de la respiración celular.
 se desplazan por el citoplasma (asociadas a los microtúbulos del
citoesqueleto), ocupando posiciones próximas a los lugares donde
se requiere energía (ATP).
 Origen: por segmentación de otras preexistentes.
 Tienen su propio DNA y síntesis de proteínas.
Las tres etapas de la
respiración:
1. El carbono de los
combustibles
metabólicos se
incorpora al acetil-CoA.
2. La oxidación del
carbono produce CO2,
transportadores
electrónicos reducidos
y una pequeña
cantidad de ATP.
3. Los transportadores
electrónicos reducidos
se reoxidan, aportando
energía para la síntesis
de más ATP.
Localization of respiratory
processes in the
mitochondrion.
MEMBRANA EXTERNA.
Elongación de los ácidos grasos.
Desaturación de los ácidos grasos.
Síntesis de fosfolípidos.
Monoamino oxidasa.
MEMBRANA INTERNA.
Transporte electrónico.
Fosforilación oxidativa.
Transhidrogenasa.
Sistemas de transporte.
Transporte de ácidos grasos.
MATRIZ.
Complejo piruvato deshidrogenasa.
Ciclo del ácido cítrico.
Glutamato deshidrogenasa.
Oxidación de los ácidos grasos.
Ciclo de la urea.
Replicación.
Transcripción.
Traducción.
Función
-La principal función es la oxidación respiratoria. Su objeto es la
obtención de energía (ATP) (fosforilación oxidativa).
-Una función secundaria es la de la síntesis de constituyentes
mitocondriales a través del ADN, ARN y ribosomas (que elaboran
proteínas propias de las mitocondrias).
CLOROPLASTOS
Y FOTOSÍNTESIS
Características generales:
 Los cloroplastos son orgánulos exclusivos de las células
vegetales, capaces de realizar la fotosíntesis y producir gran parte
de la energía química (ATP) que necesitan.
 Su forma es, generalmente, ovoide; su número es variable
(hasta 20-50 por célula).
 Localización: cerca del núcleo o junto a la pared celular.
 Origen: por división a partir de otros preexistentes.
Estructura
Los cloroplastos están constituidos por tres elementos estructurales:
envoltura, estroma y tilacoides.
1) Envoltura:
Formada por dos membranas separadas por una cámara externa o
espacio intermembranal:
a) Membrana plastidial externa:
Muy permeable y que presenta, al igual que la interna, muchas
proteínas translocadoras y canal que facilitan el transporte de
metabolitos tanto hacia el interior como hacia el exterior del
cloroplasto.
b) Membrana plastidial interna:
Menos permeable y que, a diferencia de lo que ocurre en las
mitocondrias, no está replegada hacia el interior, ni contiene la
cadena de transporte electrónico.
2) Estroma:
Coloide con gran cantidad de enzimas responsables de la fase
oscura de la fotosíntesis, y en el que también se hallan ADN y
plastorribosomas.
3) Tilacoides:
Son sacos membranosos aplanados (dentro del estroma), que se
apilan en número variable (hasta 50), constituyendo los grana. Los
tilacoides se hallan comunicados internamente, de modo que se
puede hablar de un espacio tilacoidal.
En las membranas tilacoideas (impermeables a la mayoría de iones y
moléculas) se encuentran todos los elementos responsables de la
fase luminosa de la fotosíntesis:
· los pigmentos fotosintéticos o clorofilas, agrupados en los
complejos PSI y PSII,
· los transportadores de electrones y otras enzimas, y
· los complejos ATP-sintetasa, necesarios para la fotofosforilación.
Función
-Realizar la fotosíntesis.
The two subprocesses of
photosynthesis.
Reacciones
luminosas de los dos
fotosistemas.
a) Representación
esquemática del
trayecto que siguen
los electrones.
b) Energética de las
reacciones
luminosas de los dos
fotosistemas.
Schematic view of the Calvin cycle.
Ribulosa 1,5-Bifosfato
Carboxilasa
(RuBisCo)
Ciclo de Hatch-Slack
Fotosíntesis C4
METABOLISMO ÁCIDO DE
LAS CRASULACEAS (CAM)
PEROXISOMAS
• Los peroxisomas son organelos
pequeños y esféricos, limitados
por membranas, muy parecidos
a los lisosomas, aunque se
distinguen de éstos porque
disponen de contenidos
enzimáticos muy diferentes:
– El análisis bioquímico
muestra un contenido de
peroxidasa, catalasa,
uratooxidasa y
aminoacidooxidasa, es
decir, enzimas totalmente
diferentes de las que se
encuentran en los
lisosomas.
• Estas vesículas en su matriz contienen enzimas
(oxidasas) relacionadas con diversas vías metabólicas
oxidativas (aminoácidos, ácido úrico).
• Como producto secundario de sus procesos
proporcionan un sustrato para reacciones en las cuales
se genera peróxido de hidrógeno, cuya acumulación en
la célula puede resultar perjudicial.
– Por ello, en los peroxisomas está presente otra
enzima, la catalasa, que se encarga de catalizar la
ruptura de peróxido de H dando como resultado
oxígeno más agua.
Funciones:
•
Llevan a cabo reacciones oxidativas de degradación de ácidos
grasos y aminoácidos
•
La presencia de catalasa y peroxidasa son las que usan los
peroxisomas en el hígado para descomponer las moléculas de
alcohol en sustancias que puedan ser eliminadas del organismo.
– Aproximadamente una cuarta parte del alcohol que entra en el
hígado se procesa en los peroxisomas.
•
La oxidación de los ácidos grasos en los peroxisomas es de
importancia particular ya que por esta vía se obtiene la mayor
fuente de energía metabólica.
•
En las células animales los ácidos grasos son oxidados tanto en los
peroxisomas como en las mitocondrias
•
En levaduras y plantas la oxidación de los ácidos grasos está
restringida a los peroxisomas
EL CITOSOL Y SU PAPEL EN EL
METABOLISMO CELULAR
Citoplasma-citosol
• El citoplasma es toda la célula con excepción del núcleo.
• En las células eucariontes el citoplasma comprende el citosol
o parte líquida de la célula; los organelos, membranosos y no
membranosos y las inclusiones.
• El citosol representa del 50% al 60% del volumen celular
total.
• Si tomamos el 60% como un todo (100%), estará formado
por:
- 70 % a 85% de agua.
- 20% de proteínas involucradas en los procesos enzimáticos.
- 2% a 3% de lípidos.
- El restante incluye glúcidos, iones (Na, K Ca, Mg); y aniones
(fosfatos PO4, bicarbonatos HCO3) responsables de la
electronegatividad interna.
Las proteínas del citosol intervienen en muchos procesos:
- Glucólisis.
- Ciclo de las pentosas.
- Parte de la gluconeogénesis.
- Síntesis y degradación de glucógeno.
- Síntesis de ácidos grasos.
- Síntesis de aminoácidos y nucléotidos.
- Parte del ciclo de la urea.
-Los organelos presentes en el citosol dependen los unos de
los otros, y el citosol les provee de los elementos necesarios
para que funcionen.
- En el citoplasma de las células vegetales y animales se
observa la presencia de corrientes, que son aprovechadas
para transporte de partículas y sustancias citosólicas.
- Las corrientes citoplasmáticas son de gran importancia en
las células con movimiento (ameboides) que deben su
movimiento a las mismas corrientes citoplasmáticas, entre
éstas se pueden mencionar a las amibas y a los leucocitos.