TEMA 8: Mitocondrias y respiración MITOCONDRIAS RESPIRACIÓN CELULAR, Apuntes de Biología Celular

¡Descarga TEMA 8: Mitocondrias y respiración MITOCONDRIAS RESPIRACIÓN CELULAR y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity! Descargado en: patatabrava.com BIOLOGIA CEL·LULAR (UPV) TEMA 8 FORNES, FERNANDO 11-12 TEMA 8: Mitocondrias y respiración MITOCONDRIAS Las mitocondrias están unidas a los microtúbulos del citoesqueleto, de manera que su posición depende de éstos, pero hay excepciones: en las fibras musculares no se mueven y en el axonemas de los flagelos están enrolladas alrededor de éstos. El número de mitocondrias y de crestas mitocondriales dependen de la actividad metabólica de la célula. Comparando las mitocondrias con los cloroplastos, podemos intuir que las crestas mitocondriales se independizaron y formaron los tilacoides de los cloroplastos. Las mitocondrias provienen de la división de otra mitocondria. La mayor parte de sus proteínas se sintetizan en el genoma nuclear. Algunos lípidos los fabrica la mitocondria. Estructura Membrana externa Está compuesta por un 60% de proteínas y un 40% de lípidos: Lípidos: tienen ácidos grasos poliinsaturados, haciendo la membrana bastante fluída. Proteínas: Destacan las porinas, que permiten el libre paso de cualquier molécula menor de 10000 daltons, haciendo a la membrana mitocondrial externa muy porosa. También destaca la enzima Acil-coA sintetasa, que activa los ácidos grasos para que se unan a la membrama. Membrana interna Está compuesta por un 80% de proteínas y un 20% de lípidos. No hay esteroles y una proporción importante de los lípidos son cardiolípidos, que son como 2 fosfolípidos unidos por una molécula de glicerol. Los cardiolípidos hacen la membrana más impermeable a los protones. En la cadena de transporte de electrones hay tres grandes complejos multiproteicos y otros elementos móviles. Los citocromos poseen un grupo hemo con un átomo de hierro que capta los electrones. Otras molécilas tienen Fe y S. Las proteínas transportadoras permiten el intercambio de ATP y ADO a favor de sus gradientes. También se intercambian fosfatos por ácidos orgánicos Ciclo de Krebs El ciclo empieza con la condensación del acetilo y el oxoalacetato en citrato. El ácido cítrico se descarboxila y oxida a -quetoglutarato. Se vuelve a descarboxilar oxidativamente para formar succinil-CoA. En estos dos pasos se reduce NADa NADH. Se hidroliza el succinil-CoA para sintetizar GTP, que conduce a la formación de ATP y se obtiene succinato. La succinato deshidrogenasa cataliza la oxidación de succinato a fumarato reduciendo FAD a FADH. El fumarato se hidrata para formar malato y éste se oxida a oxoalacetato, reduciendo otro NAD a NADH. Cadena de transporte de electrones: fosforilación oxidativa La cadena de transporte de electrones separa los protones y los electrones de los H cedidos por los NADH y FADH. Después de pasar por varios transportadores, se combinan en H para producir HO y O. El objetivo de la cadena de transporte de electrones es evitar que el H se combine con el O y se pierdan en forma de calor, y también almacenar energía. La ubiquinona es parecida a la plastoquinona. El complejo citocromo oxidasa tiene un sistema que recoge hasta 4 electrones del citocromo c que los combina con 4 H y con O para formar dos moléculas de agua. Los transportadores se mueven por la membrana a una velocidad que depende de su tamaño. Los electrones se transfieren por colisiones. Por cada complejo NADH deshidrogenasa hay 3 citocromos b-c1, 9 citocromo oxidasas, varios citocromos c y 50 ubiquinonas. El FADH contiene unos electrones con mayor potencial redox que el NADH, y los cede a la ubiquinona y no al complejo NADH deshidrogenasa. Se bombean protones desde la matriz al espacio intermembrana. Por cada NADH se bombean 3 protones en cada complejo (9 en total) en contra del gradiente, generándose una fuerza protomotriz. El pH del espacio intermembrana será media unidad menor que en la matriz mitocondrial. También se genera un potencial de membrana por la acumulación de cargas positivas en el espacio intermembrana y negativas en la matriz. Los H vuelven a la matriz a favor de su gradiente de concentración y electroquímico a través de la ATP sintetasa. PEROXISOMAS Los peroxisomas son orgánulos que se encuentran en todo tipo de células eucariotas. Su tamaño varía, pero en general son pequeñas. Solo tienen una membrana y no contienen ADN. Su forma es redondeada y son similares a los lisosomas. Su ubicación es variable dependiendo del tejido donde se encuentre. Los glioxisomas, un tipo especial de peroxisomas, sirven para almacenar aceites en las semillas. Tienen enzimas que se cristalizan. Diferentes peroxisomas contienen diferentes enzimas. Origen de los peroxisomas: hay una hipótesis que dice que antes de que se produjera la endosimbiosis ya estaban presentes en las células y eliminaban la toxicidad del O. Cuando la célula adquirió las mitocondrias, los peroxisomas perdieron sus funciones. Los peroxisomas utilizan el O para oxidar algunos compuestos. Estas oxidaciones no producen ATP. For mac ión de los perox isomas: Se forman por gemación a partir del retículo endoplasmático. Algunas de sus proteínas son sintetizadas en el propio retículo, pero la mayor parte se sintetizan en el citosol y se transfieren a l peroxisoma. Tipos de enzimas que hay en los peroxisomas: Oxidasas flavínicas: Utilizan el Opara oxidar compuestos, formándose HO. Peroxidasas: Utilizan HO para oxidar otros compuestos orgánicos, formando HO. Si hay un exceso de HO, la catalasa (un tipo de peroxidasa) combina 2HOpara formar 2HO y O