La estructura de la celula

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.- 2 moléculas de RNA ribosómico mitocondrial (rRNAmt) una 12 S que forma parte de la subunidad menor del ribosoma y otra 16S que forma parte de la subunidad mayor, que forman un ribosoma completo. Las proteínas ribosómicas son importadas desde el citosol en el que son sintetizadas en ribosomas a partir de RNA mensajeros (mRNA) expresados a partir del genes nucleares. .- 22 moleculas de RNA transferente (tRNA) Este pequeño número de tRNA codificados en el genoma mitocondrial pone de manifiesto una característica importane del sistema genético mitocondrial: el uso de un código genético ligeramente diferente, que es distinto del código genético “universal” utilizado en el genoma de las células procariotas y eucariotas, así el codón "universal" de terminación UGA codifica para el aminoácido triptófano (trp) en el genoma mitocondrial humano, y los dos codones UGA y AGG que codifican para arginina (arg) son codones de terminación en el codigo genético de la mitocondria, por otra parte AUA codifica metionina (met) en el genoma mitocondrial humano en vez del aminoácido isoleucina ( ile). .- 13 polipéptidos que participan en la construcción de varios complejos enzimáticos de la cadena respiratoria mitocondrial que están constituidos por multiples polipétidos y que participan en la fosforilación oxidativa (OXPHOS) el sistema de generación de energía (ATP) de las mitocondrias 15, y que se encuentran embebidos dentro de la membrana mitocondrial interna.: 7 subunidades que constituyen el complejo la NADH deshidrogenasa mitochondrial (complejo I). 3 subunidades de la citocromo c oxidasa (complejo IV). 2 suunidades de la ATP sintetasa (complejo V) y el citocromo b (complejo III). Otras funciones de las mitocondrias Además de proporcionar la energía celular, de ser un generador de ATP, la mitocondria esta involucrada en un rango amplio de procesos fisiológicos dentro de las células tales como señalización intracelular, diferenciación celular y muerte celular por apoptosis, así como el control del ciclo celular y el crecimiento celular. 2.2.6 Peroxisomas Todas las células animales (a excepción de los eritrocitos o glóbulos rojos) y muchas células vegetales contienen peroxisomas, una clase de orgánulos aproximadamente esféricos de un tamaño similar al de los lisosomas (0.5–1.5 µm), y al igual que ellos están rodeados por una única membrana, que delimita su único compartimento la matriz o lumen del peroxisoma. Se parecen también a los lisosomas en que están también llenos de enzimas implicadas en diveras reacciones metabólicas, incluyendo varios aspectos del metabolismo energético. Sin embargo, a diferencia de los lisosomas, los perosixomas son sintetizados a partir de vesículas pre-perixomales producidas por gemación en el retículo endoplasmático (RE), no a partir de vesículas que proceden de la red trans del Golgi como ocurre con los lisosomas. Al igual que en los cloroplastos y las mitocondrias, las proteínas que son destinadas a los peroxisomas son sintetizadas en ribosomas libres del citosol e introducidas como cadenas polipéptidicas completas por translocación postraduccional en la matriz del peroxisoma. Cada proteína peroxisómica contiene una secuencia señal de importación al peroxisoma (ácronimo de peroxisomal targeting signal PTS en inglés) que se une a un receptor específico situado en la membrana del peroxisoma. Dos PTS han sido identificadas cada una teniendo su propio receptor, la mayoría está marcada para dirigirse a los peroxisomas por la secuencia Ser-Lys-Leu (SKL en código de una letra para los aminoácidos) en su extremo carboxilo (-COOH) terminal (señal PTS 1). Otros proteínas se dirigen al peroxisoma mediante una secuencia de de nueve aminoácidos (PTS2) en su extremo amino terminal. Las secuencias PTS son reconocidas por diferentes receptores y después se trasfieren a un complejo de translocación que media su transporte a través de la membrana del peroxisoma. A diferencia de la translocación de cadenas polipéptídicas (proteínas) a través de la membrana del RE, mitocondrias y cloroplastos, las señales de localización no son escindidas durante el importe de proteínas al peroxisoma. 16
Los peroxisomas sufren complejos procesos de maduración que implica la internalización de distintas clases de proteínas desde el citosol en diferentes momentos de la vida de la célula con lo que varia su contenido enzimático y por lo tanto las actividades metabólicas que tendrán lugar dentro de él. Con la internalización de las proteínas de los peroxisomas se produce el crecimiento del peroxisoma con la consiguiente formación de nuevos peroxisomas por división a partir de los antiguos (proceso que no ocurre en los lisosomas). Así, aunque los peroxisomas no contienen un genoma propio, se parecen a las mitocondrias y cloroplastos que se replican por división. La mayoría de las células humanas contienen unos 500 peroxisomas. Los peroxisomas contienen varias oxidasas (enzimas que usan el oxigeno molecular para oxidar substratos orgánicos), formado en el proceso peróxido de hidrogeno (agua oxigenada, H2O2) un sustancia corrosiva. El nombre de peroxisomas (del griegoperoxi- peróxido de hidrógeno y soma, cuerpo) alude precisamente a esa caracteristica de los peroxisomas). Debido a que el peróxido de hidrógeno es nocivo para la célula, los peroxisomas también contienen grandes catidades de la enzima Catalasa que cataliza la degradación del peróxido de hidrogeno en agua y oxigeno molecular. Catalasa 2 H 2 O 2 ----------> 2H 2 O + O 2 Funciones de los peroxisomas Los peroxisomas son los orgánulos celulares en los que se llevan a cabo diferentes tipos de reacciones oxidativas que producen H2O2 peróxido de hidrógeno. Los peroxisomas contienen al menos 50 enzimas oxidativas diferentes, que están implicadas en diversas rutas bioquímicas en diferentes tipos de células, además de catalasa que degrada el peróxido de hidrógeno en H2O (agua) y Oxígeno molecular (O2). El peróxido hidrógeno H2O2 se produce durante la oxidacción de los grupos prostéticos (FAD y FMN) que portan las oxidasas flavínicas que catalizan la oxidación de los sustratos a partir del oxígeno molecular. Diversos subtratos se degradan mediante estas reacciones oxidativas en los peroxisomas, incluyendo ácido úrico, aminoácios y ácidos grasos. La oxidación de los ácidos grasos es un ejemplo especialmente importante ya que proporcionauna fuente pricipal de energía metabólica. En las células animales los ácidos grasos se oxidan tanto en los peroxisomas como en las mitocondrias, pero en levaduras y en las plantas la oxidación de los ácidos grasos está restringida a los peroxisomas. Oxidación de ácidos grasos .- Los peroxisomas de las plantas realizan también otra función importante: la fotorespiración La fotorespiración que se dá en los peroxisomas de las células vegetales sirve para metabolizar un producto derivado de la fotosíntesis. En la fotosíntesis el CO2 (dióxido de carbono) es convertido a glúcidos (carbohidratos) en una serie de reacciones bioquímicas que ocurre en la fase oscura de la fotosíntesis denominadas ciclo de Calvin. El primer paso en ese ciclo es la adicción de CO2 al azúcar de cinco carbonos ribulosa 1,5 bifosfato, que da lugar a dos moléculas de 3-fosfoglicerato (cada una de tres átomos de carbono). Sin embargo, la enzima responsable de catalizar esa reacción (ribulosa bifofato carboxilasa o RUBISCO) algunas veces cataliza la adicción a la ribulosa 1,5 bifosfato de una molécula de O2 en lugar de CO2, produciendo una molécula de 3-fosfoclicerato y una molécula de fosfoglicolato de dos carbonos). Esta es una reacción secundaria y el fosfoglicolato no es un metabolito útil. En el cloroplasto el fosfoglicolato es convertido en glicolato y después es transferido a los peroxisomas donde se oxida y se convierte en glicina. La glicina se transfiere a las mitocondrias donde dos moléculas de glicina son convertidas en una molécula de serina con la pérdida de CO2 y NH3. La serina es devuelta a continuación a los peroxisomas, donde es convertida en glicerato. Finalmente el glicerato retorna a los cloroplastos, donde se reintroduce en el ciclo de Calvin. Por lo tanto, los peroxisomas desempeñan un papel importante al permitir que la mayor parte del carbono presente en el glicolato sea recuperado y utilizado La fotorespiración no parece que sea beneficiosa para la planta, ya que esencialmente es el proceso opuesto a la fotosíntesis se consume O2 y se libera CO2 sin obtener nada de energía metabólica en forma de ATP. Sin embargo, la incorporación ocasional de O2 en lugar de CO2 parece ser una 17
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