ORGANELOS EN EUCARIONTES
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ORGANELOS EN EUCARIONTES

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Diapositivas sobre mitocondrias y cloroplastos

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ORGANELOS EN EUCARIONTES ORGANELOS EN EUCARIONTES Presentation Transcript

  • COMPARTIMIENTO FUNCIÓN PRINCIPAL Membrana plasmática Transporte de iones y moléculas, reconocimiento, receptores para moléculas grandes y pequeñas, morfología celular y movimiento Núcleo Síntesis y reparación de DNA, síntesis y procesa- miento de RNA, síntesis de ribosomas. Nucleólo Síntesis de ribosomas Retículo endoplásmico Síntesis de membrana, de proteínas y lípidos para algunos organelos y para exportación. Síntesis de lípidos, reacciones de detoxificación. Golgi Modificación y selección de proteínas para organelos y para exportación. Exportación de Proteínas. Mitocondrias Conservación de energía, respiración celular, oxidación de carbohidratos y lípidos, síntesis de urea y hem. Lisosomas Peroxisomas Reacciones oxidativas con O 2 , utilización de H 2 O 2 Microtúbulos y Microfilamentos Citoesqueleto, morfología celular, motilidad Celular, movimientos intracelulares. Citosol Metabolismo de carbohidratos, lípidos, aminoácidos, y nucleótidos. Síntesis de proteínas. Cloroplastos Absorción de luz solar y transformación en energía química (ATP y NADPH). Fijación de CO2 (síntesis de carbohidratos). Hidrólisis de polímeros mediante hidrolasas ácidas. ORGANELOS EN EUCARIONTES.
  • MITOCONDRIA Ambos organelos tienen su propio genoma y los elementos para sintetizar sus proteínas. La evolución de simbionte a organelo implicó la transferencia de muchos genes al núcleo celular, con pérdida de dichos genes en el genoma del organelo. El DNA mitocondrial está en la matriz y a veces unido a la membrana interna. En humanos es un molécula circular de 16.569 pb. Codifica 2 rRNA y 22 tRNA y 11-15 proteínas identificadas. Las otras proteínas de mitocondria están codificadas en el DNA nuclear. El genoma de cloroplasto en la mayoría de los vegetales es una molécula circular de 145.000 pb que codifica ± 27 RNAt y RNAr, así como RNAm. ¿Cuál es el origen de estos organelos? Se ha propuesto que una bacteria púrpura en simbiosis con otra célula originó la mitocondria; el cloroplasto habría surgido de la simbiosis con una cianobacteria. (Teoría endosimbionte para el orígen de organelos, Lynn Margulis 1960). Organelos de mayor tamaño sólo núcleos y vacuolas son más grandes. . CLOROPLASTOS
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  • permeable sólo a CO 2 , O 2 y H 2 O, contiene proteínas transportadoras. Formada por 20% lípidos y 80 % proteínas Contiene poros no específicos que permiten la difusión libre de moléculas de hasta 5000 kD y iones. Está formada por ± 50% lípidos y 50% proteínas Contiene las enzimas para la oxidación de ácidos grasos y aminoácidos, las del ciclo cítrico y la piruvato dehidrogenasa. Contiene varias copias de una molécula de DNA, el DNA mitocondrial, que tiene la información para 5-6 proteínas de la membrana interna. Este DNA se transcribe a RNAm mitocondrial y se traduce en ribosomas mitocondriales. Mitocondria
  • La función del organelo depende de las propiedades de sus membranas. La membrana interna fosfolipídica es impermeable a la mayoría de los compuestos químicos que entran y salen del organelo (como citrato, ADP, fosfato y ATP). Para su transporte hay permeasas, que son proteínas insertas en la membrana que forman poros que permiten el paso de los compuestos. Algunos iones, especialmente Ca +2 y PO 4 -2 se concentran en este organelo.
  • En ausencia de oxígeno, puede haber oxidación parcial, por ejemplo la glicolisis: C 6 H 12 O 6 + 2 NAD 2C 3 H 3 O 3 + 2H + + 2NADH  Gº´ = - 196 kJ/mol piruvato 2 ATP Las células obtienen su energía de las reacciones químicas, por ejemplo la oxidación completa de la glucosa por O 2 se describe por la siguiente ecuación: C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O  Gº´ = -2823 kJ/mol Estas reacciones no ocurren en una sola etapa, sino que en varias en las que los compuestos intermediarios se oxidan gradualmente, permitiendo recoger porciones de la energía total. Para la oxidación completa de la glucosa, se resume para ver mas claramente la transferencia de electrones: 1- Los átomos de carbono se oxidan: C 6 H 12 O 6 + 6H 2 O 6CO 2 + 24H + + 24 e - 2- el oxígeno molecular es reducido: 6O 2 + 24 H + + 24 e - 12 H 2 O Los procesos de transferencia de electrones que conectan a estas semi-reacciones ocurren en una vía de varias etapas, que permite acoplar la energía libre del paso de electrones para formar ATP. Los 12 pares de electrones que participan en la oxidación de la glucosa no se transfieren directamente al oxígeno. Son transferidos a coenzimas NAD + y FAD para formar 10 NADH + 2 FADH2 en el total de reacciones de la glicolisis y del ciclo del ac. Cítrico. 36 ATP
  • La membrana interna y la matriz alojan a las enzimas que se requieren para la mayoría de las reacciones de oxidación de piruvato y ácidos grasos
  • Reacciones que ocurren en la matriz mitocondrial o con enzimas de la membrana interna. Reacciones que ocurren con enzimas que integran la membrana interna.
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  • De acuerdo a ella, la energía electroquímica inherente a la diferencia de concentración de protones y a la separación de carga a través de la membrana interna mitocondrial, la fuerza protón-motora, permite la síntesis de ATP a medida que los protones fluyen pasivamente de regreso a la matriz a través de un poro asociado con la ATP sintetasa. La teoría quimio-osmótica, propuesta por Peter Mitchell, es el paradigma para el mecanismo por el cual el flujo de electrones está acoplado con la formación de ATP.
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    • Fases de la fotosíntesis:
    • Reacciones de la fase clara: usa la energía de la luz para generar NADPH + H + y ATP. Tiene lugar en las membranas tilacoides, o en la membrana celular interna (procariontes).
    • 2) Reacciones de la fase oscura: son independientes de la luz. Utilizan
    • NADPH + H + y ATP para la síntesis de carbohidratos a partir de CO 2 y H 2 O. Tienen lugar en el estroma de los cloroplastos.
    Plantas y cianobacterias secuestran químicamente la energía de la luz mediante la fotosíntesis, un proceso sustentado por la luz en el cual el CO2 es fijado para producir carbohidratos. luz CO 2 + H 2 O (CH 2 O) + O 2 (inverso a la oxidación de carbohidratos) Anualmente la fotosíntesis fija 10 11 toneladas de carbón ~10 18 kJ de energía. Además, la fotosíntesis, a lo largo del tiempo ha generado el O 2 de la atmósfera terrestre. Células fotosintéticas Células heterotróficas CO 2 H 2 O O 2 Hidratos de carbono Reacciones luminosas Reacciones de asimilación del carbono NADP+ ADP + P i NADPH ATP H 2 O O 2 Hidratos de carbono CO 2
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  • Experimento de T W Engelmann, biólogo alemán (1883). Utilizando el alga verde Espirogyra, que tiene un cloroplasto único en espiral , pudo relacionar el fenómeno de la fotosíntesis con el espectro de absorción del pigmento clorofila.
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