Resumen Solemne II Biologia Celular 2003(2)

  • Published on
    11-Jul-2015

  • View
    699

  • Download
    2

Transcript

Resumen Solemne II Biologa celular Comunicacin celular Clulas mantienen comunicacin, incluso unicelulares - Levaduras: durante la reproduccin sexual liberan feromonas que atraen otras clulas Etapas: - Sntesis de molecula seal por molecula sealizadora - Secrecin por clula sealizadora - Transporte hasta clula diana: clula que capta la seal. Lo es solo si posee el receptor especfico. - Deteccin receptor especifico - Cambios metablicos (complejo seal-receptor) - Remocin (desaparicin) de la seal. Proceso regulado y regulador Vas de sealizacin: - Sealizacin endocrina: clula endocrina (sealizadora) sintetiza y secreta molecula seal (hormona). Se transporta por el torrente sanguneo. Es a larga distancia y generalizada (llega a muchas y variadas clulas). - Sealizacin paracrina: clula secreta mediador local que alcanza solo el medio extracelular y difunde a clulas dianas adyacentes. Es a corta distancia con efecto localizado. - Sealizacin autocrina: (variante paracrina) la clula sealizadora y diana, ya que posee receptores para su propio mediador local. - Sealizacin neuronal: clula sealizadora (neurona) libera neurotransmisor al espacio sinptico. Seal a larga distancia y especifica. Posee vas exclusivas (redes neuronales) - Sealizacin dependiente de de contacto: (excepcin a la etapa de secrecin) la molecula sealizadora sintetiza molecula pero no la secreta. Queda expresada en la membrana de la clula que se une con la clula diana adyacente. * complejo delta-noch: induce apoptosis o no diferenciacin de clulas neuronales. (equilibrio neuronal) Las clulas estn capacitadas para responder a un nmero limitado de seales dependiendo de sus receptores. Una misma molecula sealizadora puede originar respuestas diferentes en distintos tipos celulares. (Variacin en los receptores o distintos mecanismos de transmisin (transduccin) intracelular) Las clulas poseen una coleccin de receptores. Las seales interactan entre s para generar respuesta. Vias de sealizacin intracelular (transduccin de la seal) Receptor no es transportador, solo reconoce la seal 1. Cascada de transmisin de la seal: activacin en cadena de distintas protenas (secuencia). Capacidad de adaptacin 2. La seal se va transformando en distintos componentes

3. Amplificacin: activacin de muchas y variadas molculas (un producto puede activar mas de una protena) 4. Divergencia: transformacin en distintas seales para generar distintas respuestas (regulacin metablica, de la expresin de un gen o cambios citoesquelticos) Existen factores moduladores (evento celular regulado) Clasificacin de las respuestas - Rpida: funcin proteica alterada en el citoplasma (movimiento celular, secrecin, metabolismo) - Lenta: sealizaciones pasan por en nucleo para expresar o dejar de expresar un gen. (crecimiento celular, proliferacin celular, divisin celular) Tipos de receptores: difieren en la naturaleza qumica de la seal 1. Membrana (superficie celular): molculas hidroflicas. Difieren en la naturaleza de la seal intracelular que generan a) Receptores asociados a protena G: el receptor posee 7 dominios transmembrana. Aminocidos hidrofbicos. Puede activar muchas protenas G mientras este unido con su seal. La protena G es una protena integral de unin a GTP y posee 3 subunidades , , . La molcula sealizadora activa al receptor lo que induce la unin a protena G, la que es activada cambiando GDP por GTP. La subunidad cambia su conformacin perdiendo afinidad por las otras subunidades. Puede activar enzimas o canales inicos y luego hidrolizarse recuperando su conformacin.la toxina del clera impide su hidrolizacin. *Adenilato ciclasa: La subunidad se une a la protena la que transforma ATP en cAMP (segundo mensajero hidroflico). Fosfodiesterasa rompe la conformacin cclica del cAMP y se inactiva. La protena G puede activarla o inhibirla dependiendo de la molecula seal. El cAMP acta a travs la protena quinasa A. cuando est inactiva tiene 4 subunidades con 4 sitios para su unin con cAMP. Se desarma y se liberan 2 subunidades catalticas que son la forma activa, capaces de fosforilar una protena (serina-treonina). La quinasa se una a una protena CREB la que se une a su sitio CRE y es capaz de activar la transcripcin de un gen. La subunidad se une a fosfolipasa C que activa al fosfatidilinositol (fosfolpidos), rompindola lo que forma IP3 (difunde al RE y se une a un canal de calcio, abrindolo para que se libere calcio) y diacilglicerol que junto al calcio activan a la protena quinasa C. El complejo puede activar enzimas o canales. (Reduce la frecuencia de la contraccin en el msculo cardiaco) b) Receptores asociados a enzimas (con actividad enzimtica): receptores se encuentran separados, al llegar la enzima (dmero) se dimerizan (juntan) activando el dominio cataltico. Factores de crecimiento: la molecula seal dimeriza al receptor (tirosina quinasa) el que es capaz de fosforilar residuos de tirosina de manera cruzada. Otras molculas son capaces de reconocer al receptor (complejo pre-formado o formacin del complejo luego de la activacin del receptor) fosforilado continuando con la transmisin de la seal

(proliferacin celular). Cuando sale la molcula seal la tirosina fosfatasa rompe residuos de fosfato unidos a tirosina o se endocitan los receptores siendo degradados en los lisosomas. Va de la protena RAS: protena adaptadora de la protena activadora de la protena RAS se une al receptor tirosina quinasa, la protena activadora de RAS activa a la protena RAS (pequea protena de unin a GTP) cambiando GDP por GTP, continuando con la seal. La protena RAS activa es capaz de activar a la protena quinasa I, que activa a la quinasa II producindose una cascada de activacin, fosforilndose una serie de protenas que cambian la expresin gnica o la actividad proteica. (Proliferacin celular) la protena RAS es incapaz de desactivarse produciendo una proliferacin celular anormal (cncer). c) Receptores asociados a un canal inico: la molecula sealizadora induce la apertura del canal producindose un flujo de iones. Transforman seal qumica n seal elctrica. (canales sensibles a ligando) Interruptores moleculares: cascada de sealizacin regulada (mientras exista una seal que lo active) - Por fosforilacin: la quinasa activa fosforila a la molecula (ATP a ADP) la que continua la seal. La fosfatasa desfosforila la molecula desactivndola. Si no existe fosfatasa la seal continuara incluso sin la seal. - Mediante protena de unin a GTP: la molecula se encuentra inactiva asociada a GDP. La seal produce que la protena cambie el GDP por GTP (activacin) continuando la seal. La protena posee la capacidad de hidrolizar el GTP transformndolo en GDP. Ej: receptores asociados a protena G. Mecanismos de integracin de seales: la seal es transmitida cuando ambos receptores se activan y la protena integradora sigue la seal o una protena posee dos subunidades y estas se unen cuando sus respectivos receptores estn unidos a su molecula seal y continan la transmisin de la seal. 2. Receptor intracelular: molculas hidrofbicas pasan por difusin simple. (receptor dentro del ncleo o en el citoplasma) (hormonas esterodeas, tiroideas NO) Citoesqueleto: Red compleja de distintos filamentos proteicos que se extienden a travs del citoplasma en clulas eucariontes. Funcin: mantener estructura interna celular, organizacin de componentes intracelulares, movimientos celulares coordinados, forma especfica de la clula. Componentes: microtbulos, filamentos intermedios y filamentos de actina 1. Filamentos intermedios: estn anclados a los Desmosomas. Su funcin es de resistencia al estrs mecnico, especialmente en clulas como las neuronas, clulas musculares y de los epitelios. Caractersticas: compuestos por protenas fibrosas. Son rgidos y altamente resistentes. Su dimetro es de 10 nm. nicos componentes del Citoesqueleto con ubicacin intracelular (dentro del ncleo)

-

formando la lmina nuclear con forma de red por debajo de la envoltura nuclear. Protenas fibrosas: alfa hlice y estructuras globulares en ambos extremos. Dimerizan y luego forman tetrmeros (fuertemente entre extremos aminos y carboxi) que se unen formando octmeros los cuales se siguen enrollando formando un cordn. Clasificacin: a) Citoplasmticos: Epitelios: queratinas Tejido conectivo, clulas musculares y clulas de la neuroglia: vimentinas y protenas relacionadas Clulas nerviosas: protenas de neurofilamentos b) Nucleares: Clulas nucleadas: laminas nucleares.

Epidermolisis bullosa: mutacion gentica o ausencia de filamentos intermedios (existen las protenas pero no forman filamentos) que debilita la unin celular, rompindose los tejidos. En las lminas nucleares, ayudan al soporte de la envoltura nuclear para mantener el nucleo. Adems participan activamente en el ensamblaje y desensamblaje del nucleo. Se fosforilan las laminas y se desarman desensamblando el nucleo tambin. Luego en la telofase las protenas se desfosforilan revistindose el proceso. Presentan dinamismo, al contrario de los filamentos intermedios del citoplasma. 2. Microtubulos: dimetro de hasta 25nm. Formados por tubulina que adopta una conformacin hueca, rigida pero dinmica. Constantemente se polimerizan y despolimerizan. Nacen de un centro organizador y se encargan del transporte intracelular (como vesculas) y organizacin celular. Adoptan distinta orientacin dependiendo de la celula y de la etapa en la que este la clula. Durante la divisin celular forman el huso mittico y en una celula nerviosa se ubican en el centrosoma y desde centros organizadores pequeos, cambiando incluso de orientacin en el axn y las dendritas. En clulas vegetales se ubican a lo largo de la membrana celular (paralelamente). Forman cilios, flagelos y microtubulos. Los centriolos se encuentran rodeados por una superficie de Tubulina gama que actua como sitio de nucleasion, llega la tubulina y se une con otra para formar el microtubulo. Posee un extremo menos asociado a la tubulina gama. extremo ms estable). El crecimiento se realiza por el extremo ms = Dinamismo Tubulina: alfa + beta tubulina. Forman los dmeros de tubulinas formando un cilindro hueco. Cada hilera es denominada protofilamento. Un microtbulos en interfase posee 13 protofilamentos. Los cilios y flagelos son el doble de gruesos que los del citoplasma La tubulina unida GTP tiene alta afinidad por mas tubulinas = polimerizacin. Es unin transitoria. Luego la misma tubulina se hidroliza transformando el GTP a GDP, despolimerizndose. La hidrlisis regula el crecimiento, mientras haya

GTP y la velocidad de unin sea mayor a la velocidad de hidrlisis de GTP el microtubulo se mantendr polimerizacin. El casquete (tubulinas unidas a GTP) mantendra la estabilidad. La cantidad de tubulina tambin regula la polimerizacin. Colchicina y taxol: inhiben la polimerizacin de microtubulos. Impiden divisin celular. Taxol estabiliza microtubulos en forma inespecfica. Efecto de la tempreratura: al enfriar los microbutbulos despolimerizan (baja la masa del microtubulo) Concentracin de dimeros de tubulina: mientras mas tubulina mayor velocidad de polimerizacin. Existe una concentracin critica (minima) para que se puedan formar microtubulos. Estabilizacin selectiva de microtubulos: protenas (formadoras de casquetes o caping) se unen al extremo mas para estabilizarlo (pierde dinamismo) Clulas plasmticas: secretan anticuerpos. Diferenciacin de linfocitos B. cuando recibe la seal de un antgeno cambia transformndose en clula plasmtica. El Citoesqueleto se reorganiza estabilizndose los microtubulos. El RE se expone para liberar anticuerpos. Microtubulos transportan organelos por protenas motoras asociadas a microtubulos del extremo menos al ms (anteroposterior) y del ms al menos (retrogrado). Virus herpe: lesin en el epitelio. Va al soma a infectar la clula, y luego vuelve para seguir infectando. Existen dos protenas motoras: - Kinesinas: del extremo menos al ms. - Dineinas: del extremo ms al menos. Movimiento activo (dependiente de ATP) son capaces de hidrolizar ATP, de donde sacan la energa. Poseen dos cadenas pesadas y dos livianas. Pesadas: forman dominios asociados al microtbulos. Los que caminan Cadenas livianas: dominio de unin a la carga que transportan. Transportan cargas especficas que difieren entre protenas de la misma familia. Adems avanzan a distintas velocidades. Los neurotransmisores pueden llegar al terminal sinptico en vesculas ya formadas o llegar las enzimas al terminal para formarlos. Los neurotransmisores pueden ser degradado o volver y servir como precursores. Las kinesinas mantienen al RE extendido en el citoplasma. El golgi (cercano al centrosoma) est asociado a Dineinas, las que lo mantienen compactado. Cilios y Flagelos: haz estable de microtubulos que se mueven pro accin de la dineina. Conformacin 9 (dmeros) + 2 (centrales). Estn asociados por protenas adaptadoras (puentes) al igual que en los 2 centrales. Esta presente la dineina que tienen sus dominios globulares y el dominio de unin unido al microtbulo. Al avanzar la dineina arrastra un haz de microtbulo (golpe de potencia) pero se fuerza no es mayor que la de las protenas puentes, por lo que el flagelo se dobla. As produce el movimiento, cuando la dineina no puede avanzar ms suelta el microtbulo y se recupera. (Golpe de recuperacin)

3. Filamentos de Actina Filamentos ms delgados de 7nm formados por actina. Estructura terciaria globular que al polimerizar forma actina en forma de hlice. Son flexibles y dinmicos. Funcin: desplazamiento celular, fagocitosis, divisin, contraccin. Forma que va a adoptar la clula. Forman: microvellosidades, haces contrctiles, protrusiones de movimiento y anillo contrctil No requieren un centro organizador. Polimerizacin dependiente de ATP. Al unirse el ATP a la actina se unen ms actinas. Cuando el ATP pasa a ADP pierde afinidad y se despolimeriza. Faloidina: inhibe despolimerizacin (estabiliza) Citocalasina: bloque la polimerizacin induciendo la despolimerizacin Poseen protenas que se unen que no necesariamente son motoras: Timosina y profinina: regulan polimeracion. Secuestran monmeros de actina impidiendo que formen filamentos. La seal que induce la produccin de filamentos de actina hace ue la timosina y profinina suelten los monmeros. Protenas que actan como centros de nucleasin (integrinas): dirigen la polimerizacin de la actina en puntos de la membrana. Se une por el extremo mas y se van uniendo los monmeros, empujando el filamento. Gelsolina: fragmenta filamentos de actina. Protenas puente (cross-linking): puntos de anclaje. Protenas capping: estabilizan extremo ms Tropomiosina: estabiliza filamento a lo largo de toda la hlice Protenas motoras: haces contrctiles Protenas organizadoras: mantienen ordenados los filamentos, por ejemplo en paralelo. Protrusiones: polo de avance. Cambios en la formacin en puntos especifico (centros de nucleasin) que se disponen de forma paralela. Los lamenopodios se anclan al sustrato a travs de protenas. Los filamentos de actina permiten que el resto de la clula avance por un movimiento de retraccin Protenas motoras: miosinas. Requieren ATP y se desplazan del extremo menos al extremo mas - Miosina I: la mas pequea, con un dominio globular. 70 nm. Funcion: desplazamiento de organelos. En sectores de la celula donde no hay microtubulos pueden desplazar vesicuas. - Miosina II: dimero. Posee dos dominios globulares. 150 nm. Puede relacionar dos filamentos de actina para desplazarlos u organizar estructuras contrctiles o desplazar la miosina con respecto a la membrana. (desplazamiento celular) - Fiamentos de miosina II: miosina II que polimeriza para formar un filamento. 1m. forman haces contrctiles en los sarcmeros (filamentos de actina estabilizados y de miosina II. Unidad funcional y estructural de la contraccion) protena lnea Z estabiliza el extremo mas, adems de la asociacin a la tropomiosina (se enrolla a la actina) y la troponina, que

se une a la tropomiosina. Entre los fiamentos de actina se encuentra la miosina Contraccion muscular: cuando se activa la contraccin los filamentos de miosina desplazan al filamento de actina, acercndose y contrayendo el musculo. La contraccin de inicia al aumentar a contraccin de calcio. Cuando llega una sea elctrica la clula abre el canal de calcio, el que se une a troponina (semejante a la calmodulina). La troponina se une al sitio de unin de la actina con la cabeza globular del filamento de miosina. Asi a tropomiosina se desplaza despejando el sitio de unin de la actina a la miosina. Cuando llega el calcio sale un ADP (golpe de potencia = estado de rigor: unin mas fuerte entre miosina y actina) y entra un ATP que hace que se pierda la afinidad por la unin con actina. Luego se hidroliza y el dominio de miosina queda unido a ADP. Compartimientos celulares Ventajas: pueden ocurrir procesos celulares antagnicos (degradacin y sntesis de protenas). Existen complejos multiproteicos (batera de enzimas) en lugares especficos. Estas protenas deben llegar a los organelos desde los lugares de sntesis (transferencia proteica) Transferencia proteica: con costo energtico 1. Protenas al nucleo a travs de los poros nucleares. Paso selectivo. Las protenas pueden entrar al nucleo de manera plegada. 2. A travs de la membrana del organelo (cloroplasto, mitocondrias y Peroxisomas) necesita protenas transportadoras para ingresarlas. Las protenas deben entrar de manera desplegadas (costo ATP), gracias a protenas chaperonas. 3. A travs de vesculas (resto de organelos, matriz extracelular y membrana citoplasmtica) se inicia en el RE. Permite llevar protenas plegadas. Transporte especifico. Necesita de un proceso de reconocimiento. Depende de a secuencia seal: trozo de la estructura primaria de la protena que indica que protena es y a que lugar debe ser llevada. 1. Transporte al nucleo: el poro permite el paso en ambos sentidos. Es altamente selectivo. Complejo del poro nuclear: forma un poro hidroflico. Fibrillas actan en el reconocimiento hacia el citoplasma y un canastillo hacia el interior que tambin participa en el reconocimiento. Pasan iones y pequeas molculas hidroflicas por difusin pasiva (el poro no cambia su conformacin, no acta como canal). Y partculas de mas de 9 nm por transporte activo (ARN, riboproteinas y protenas nucleares). Tienen secuencia seal de importe y exporte rica en aminocidos de lisina y glicina. Tanto en el importe como el exporte el receptor se recicla. - Receptores de importacin nuclear: (importinas o transportina o de unin a protena Ran) el receptor posee dos sitios uno donde se une la protena y otro para la porteina Ran unida a GTP. El receptor se une a su

-

protena y es reconocido pro las fibrillas. Entra al nucle y dentro la protena Ran-GTP se une a su sitio de unin lo que provoca que el receptor suelte a la protena. El receptor sale del nucleo y la Ran-GTPasa hidroliza el GTP y el receptor pierde afinidad por la protena Ran. Protenas de importe: cromosomales, ribosomales, involucradas en el procesamiento de ARN, factores de transcripcin como receptores esteroidales) Receptores de exportacin nuclear: (exportinas) el receptor tiene afinidad por la protena cuando esta unido a Ran-GTP. Sale del nucleo y la Ran-GTPasa hidroliza el ATP, el receptor pierde afinidad por la protena Ran y por la protena a exportar. Protenas de exporte: subunidades ribosomales, complejos ARNm, ARNt.

2. Importacion a organelos (mitocondrias: protenas de translocacion son sensillas por lo que la protena debe ser deplegada (gasto de ATP). Las protenas chaperonas se unen para mantenerla desplegada. La secuencia seal es reconocida por un receptor de membrana que la traslada al canal de translocacion. La protena es transferida a protenas translocadoras que la tiiran hacia el interior (gasto ATP). Cuando las protenas chaperonas del interior sueltan la protena, esta vuelve a su conformacin original. Una peptidasa especifica degrada la secuencia seal dejando expuesta una segunda secuencia seal (si es el caso) que la lleva al lugar especifico dentro del organelo.

3. A travs de vesculas: se inicia en los ribosomas citoplasmticos, puede continuar ah o el ribosoma unirse al RE, dependiendo de la protena que estn sintetizando: si es mitocondrial, del ncleo, de cloroplastos o Peroxisomas se sintetizan completamente en el citosol. Pero si es del golgi, de la membrana, de los endosomas, de secrecin extracelular, lisosomas o del RE va tener una secuencia seal que lo llevara a la membrana del RE, donde terminar la sntesis de la protena. - RER: el pptido seal es lo que primero se sintetiza para poder definir donde se termina la sntesis. El receptor es el SRP que reconoce la secuencia seal y se une al peptido y al ribosoma, que bloque la sntesis de la protena. El tercer sitio de unin es para el receptor de SRP que est en la membrana del RER. Junto a este receptor esta el receptor del ribosoma, donde queda anclado. Este anclaje desestabiliza la unin del SRP y se suelta. La secuencia seal abre el canal de translocacin y la sntesis continua, quedando la protena al interior del RER. Cuando termina la sntesis el ribosoma sale y la secuencia seal hace que el complejo se abra en el otro sentido permitiendo que la secuencia difunda a travs de la membrana. Si la protena es soluble una peptidasa corta la secuencia seal y queda solo la protena plegada al interior. - Las protenas Transmembranas: poseen secuencias seales que bloquean el paso (de termino) al interior del RER por lo que el resto de la protena queda fuera. Luego, otra secuencia seal (si la hay) de inicio hace que la protena sintetizada quede al interior del RER. As se van formando dominios Transmembranas.

-

Protenas integrales: la secuencia seal provoca que una enzima transfiera a la protena a un fosfolpidos (glucosil fosfatidilinositol) unindola covalentemente.

Modificacin qumicas de lpidos y protenas: adicin de grupos de carbohidratos y formacin se puentes dislfuro en el caso de protenas. No solo se transportan protenas soluble, si no tambin las que van en la membrana. Debe existir un compratimento dador, donde se forma la vesicula y un compartimento diana donde se fucionan. Formacin de vesculas: existen protenas asociadas al compartimento dador que van a formar la vesicula al polimerizar. La membrana de la vesicula debe saber que llevar y donde llevarlo. Las clatrinas y las COP son protenas que participan en la formacin de la vesicula. Se diferencian en los tramos en que actan. Las vesculas recubiertas pro clatrinas se forman en el golgi y viajan a lisosomas y endosomas o se forman en la membrana y viajan al interior de la clula. Cuando la clattrina polimeriza forma un enrejado que encierra a la vesicula. Cuando la vesiculula se va a liberar la dinamina extrangula el sector de la membrana (depende de GTP) y se libera la vesicula. Las COP llevan vesculas del golgi al RE o viceversa. Cuando la vesicula esta en el medio las protenas se liberan (clatrina y COP) y la vesicula se une a la membrana del compartiemento diana. Los receptores de carga definene que proteines va a llevar la vesicula. Reconocen las glicosilaciones de las protenas. Acoplamiento de vesculas - Corta distancia (ER-Golgi): difusin simple. Difunde libremente por el medio intracelular - Larga distancia (golgi-final neuronal): necesitan protenas motoras (ej: microtubulos-actina) La vesicula posee receptores SNEAR (V-SNEAR) que tienen la informacin de lo que lleva y de donde viene la vesicula, que es reconocido por el (T-SNEAR) en la membrana del compartimento diana. Luego se fusionan las membranas, gracias a las protenas de fusin que acercan la vesicula a la membrana a una distancia de 1,5nm, desplazando molculas de agua. (gasto de energa) Cuando el destino de las vesculas es la membrana se denominas rutas de secrecin. (exocitosis) Van CH, lpidos y protenas. Modificaciones: ER: puentes de sulfuro, plegamiento adecuado, revisin, ensamblaje de subunidades. Glucosilaciones (proteccin, retencin en el RE, seal de transporte) y escisiones proteolticas especificas (corte de un segmento de la protena) Diolicol: fosfolpido dador del primer oligosacrido de la glucosilacin. Golgi: sacar o poner residuos, modificaciones, etc. La salida de las protenas desde el RE es altamente selectiva. Si su plegamiento no es correcto, no es liberada y el degradado.

-

Fibrosis qustica: enfermedad multisistemica debida a la ausencia de un transportador de cloro, que no se logra plegar bien, por lo que es degradada y no llega a la membrana. Aparato de Golgi: cara Cis: fusin de vesculas. Cara Trans: eventos de formacin de vesculas. (regiones recubiertas pro protenas) Modificacin de protenas, escisiones proteolticas especificas y clasificacin de las protenas para luego organizarlas en vesculas. Rutas de secrecin: - Constitutiva: permanente. Existe en todos los tipos celulares porque asi recuparan su membrana mientas transportan las protenas (perifricas, matriz extracelular, fluido extracelular) - Controlada: vesculas provisorias con mayor concentracin de las protenas que llevan. No se fucionan con la membrana hasta que reciben una determinada seal. Si no, se acumulan en el citoplasma. Endocitosis: Pinocitosis: fluido y molculas en pequeas vesculas Fagocitosis: grandes partculas en fagosomas (vesculas grandes). Clulas, becterias, etc. Endocitosis mediada por receptores: el lugar donde se encuentra la clatrina posee receptores que concentra las molculas que se van a endocitar. Endocitosis de LDL: el receptor reconoce la particula de LDL y la concentra. La clatrina polimeriza, se fomra la vesicula y luego entra a la celula. El material endocitado es clasificado por el endosoma, que lo fagocita. El Ph desestabiliza el receptor de LDL que se va en una vesicula a la membrana y la LDL es llevada a los lisosomas que la degradan dejando disponible solamente el colesterol. Arterosclorosis: no existe la clatrina y se acumula la particula de LDL. (hipercolesterolemia) Endocitosis de transferrina: el receptor reconoce la transferrina. Se forma la vesicula gracias a la clatrina. El receptor es transportado a la membrana junto con el transportador que libero el hierro. Transcitosis (clasificacin en el endosoma): llevar el material que entro por un dominio de la celula hacia otro dominio celular. Redistribuye componentes de membrana. (si se fabrican en un puro sector de la celula se distribuyen por transcitosis) Digestin celular: degrada molculas y separa nutrientes aprovechables (aminocidos, glcidos, nucletidos) contiene una gran cantidad de enzimas hidrolticas. Si se endocita una bacteria se fomra un fagosoma, si un organelo se denomina autosoma y si son partculas se llama endosoma (temprano y tardio). Luego van al lisosoma para digerirse.

Mitocondrias-Origen endosimbitico -Semi-autonoma: poseen ADN (circular), sntesis proteica, ribosomas (procariontes), fisin binaria. Los microorganismo que realizaban fotosntesis son los responsables del cambio de los niveles de oxigeno en la tierra. El agotamiento de Fe++ en los ocanos produjo la liberacin de oxigeno y nacen los organismos aerbicos

1. Mitocondria: las mitocondrias se localizan cerca de los lugares que necesitan gran cantidad de ATP. Tambin varan en nmero. - Membrana externa: altamente permeable, poco selectiva. Posee porinas que forman poros por donde pasan libremente distintas molculas hidroflicas. Permite la comunicacin con el citoplasma. Se encuentran las protenas metabolizadoras de lpidos. - Espacio intermembrana: enzimas que utilizan ATP para fosforilar nucletidos, como el GTP. - Membrana interna: forma crestas mitocondriales que aumentan la superficie. No es permeable, especialmente a iones. Se ubica la ATP sintetasa y protenas transportadoras. Ocurre la cadena transportadora de electrones. - Matriz: enzimas encargadas de la oxidacin del piruvato y cidos grasos. Enzimas necesarias para el ciclo de krebs. Se encuentra al ADN (circular, sin intrones, transcribe subunidades de protenas), ARNt y los ribosomas mitocondriales.

Gluclisis: (citosol). Transforma una molcula de glucosa en dos piruvatos (tiene grupo cetona, ester y radical), produce 2 ATP y 2 NADH (neto). Si bien genera 4 molculas de ATP, como se consumen 2, el resultado neto son 2 molculas de ATP.

El piruvato entra a la mitocondria, continua el proceso de oxidacin hasta llegar a AcetilcoA (metabolito intermediario). Aqu se juntan todas las vas de metabolizacin de los nutrientes que entran a la mitocondria. Acetil-coA: Metabolito intermediario en donde se juntan todas las vas de oxidacin de los distintos nutrientes. Proviene de la metabolizacin u oxidacin de azcares y polisacridos, pasando por las gluclisis hasta llegar al acetil-coA , por la metabolizacin de grasas que pasan por cidos grasos y entran a la mitocondria, o bien de protenas que por vas metablicas llevan a aminocidos y ellos a su vez llegan al punto de piruvato y son transformados tambin a acetil-coA. Ciclo de krebs: el acetil-coA se condensa con el oxalacetato (compuesto de 4 carbonos) formando el citrato (compuesto de 6 carbonos) y al final del ciclo (8 reacciones enzimticas en cadena) se vuele a formar oxalacetato. En el ciclo hay pasos de decarbonizacin, en donde se pierden 2 carbonos en la forma de CO2. Se debe considerar que este ciclo ocurre en la matriz mitocondrial y el CO2 va a viajar en forma de bicarbonato por la sangre dentro de los glbulos rojos (sale por difusin simple). En el ciclo tambin se incluyen tres pasos de oxido reduccin, en donde se generan NAD y FAD reducidos. Hay adems, una fosforilacin de ADP para generar ATP: El resultado neto es: 3 NADH, 1 GTP, 1 FADH2, se libera 2 CO2 por vuelta del ciclo y volvemos al oxalacetato. Cadena transportadora de electrones: complejo de protenas ubicadas en la membrana interna de la mitocondria. Reciben electrones de los poderes reductores (FADH Y NADH) de manera secuencial, perdiendo la energa (utilizada para bombear protones de la matriz al espacio intermembrana en contra de la gradiente y liberada como calor) hasta llegar al ltimo aceptor:, que es el oxgeno, el que reduce estos electrones mediante la formacin de H2O. Se genera un gradiente electroqumico debido a la cadena transportadora de electrones, que libera protones H+ hacia el espacio intermembrana (pH neutro en

intermembrana->7, bsico en la matriz->8). La ATP-sintetasa anclada a la membrana interna de la mitocondria, va a utilizar el gradiente electroqumico de los protones, va a devolver los protones a la matriz, produciendo ATP. Esta protena esta anclada, peor su dominio cataltico que realiza la reaccin est expuesto hacia la matriz mitocondrial. Cadena de transporte de electrones: Est formada por 3 complejos: el 1ro de ellos es el NAD deshidrogenasa, porque es el NADH el que le cede los electrones. Entre el complejo NAD deshidrogenasa y el complejo citocromo b-c1 hay una protena mvil que lo conecta: la ubiquinona. Entre este complejo y el 3ro que es el citocromo oxidasa hay una protena mvil: citocromo c. Estas son protenas que se desplazan asociadas a la protena interna de la membrana. El ultimo complejo le pasa los electrones a l O2 para transformarlo en H2O. Algunos compuestos de lo complejos (Fe y CU) son capaces de recibir electrones solos, en cambio otros necesitan la ayuda de un in hidruro, y al pasarlo a un compuesto que no necesita protones los deja al otro lado de la membrana. Por lo tanto la disposicin de los componentes debe ser exacta. El FADH entrega los electrones al complejo succinato-CoQ reductasa, que es posterior a los complejos del NADH , por lo que bombea menos electrones que el NADH. El NadH, por cada 2electrones que libera, libera un in H+. Termogenina: protena que se ubica dentro de la paed interna de la mitocondria y que acta como desacoplante de grasa parda (ayuda a mantener la termorregulacin en los bebs y enlos animales que hibernan). Desacoplante de la cadena transportadora con la ATPsintetasa. Forma un poro que transporta protones del espacio intermembrana a la matriz por lo que disipa el gradiente, y adems genera calor. Por esta razn para poder generar ATP la cadena debe funcionar ms rpido y usar ms tiempo genera an ms calor. Resultado fosforilacin: generar gradiente electroqumico, se consume el oxigeno y se forma agua. ATP sintetasa: protena transmembrana interna mitocondrial formada por 2 subunidades: la F0 anclada a la membrana interna (se produce el poro) y F1, subunidad cataltica expuesto a la matriz mitocondrial. El H+ pasa a travs de esta protena a favor de su gradiente electroqumico. Esta ATP sintetasa tiene la particularidad de poder funcionar en ambos sentidos; ya que en los procariontes usada como una bomba de protones que permite generar a favor del gradiente de concentracin mediante la hidrlisis de ATP (de ATP a ADP) En las bacterias la rotacin de la subunidad F1 provoca que se mueva el flagelo (no tienen microtbulos). El gradiente de protones tambin es utilizado para el transporte de metabolitos. Ej: (gradiente de pH) el piruvato entra a la matriz mitocondrial por la membrana interna. Por una protena que hace simporte (transporte acoplado) de protones y piruvato. Lo mismo para el fsforo inorgnico. El gradiente de voltaje es utilizado por una protena que transporta (antiporte) ATP por ADP. Entra ADP a la matriz y sale ATP al espacio intermembrana. (ATP4- y ADP3-)

Rendimiento neto respiracin celular: 4 ATP + 10 NADH (x3 ATP de la cadena) + 2 FADH (x2 ATP) 2 ATP (glucolisis) = 36 ATP

Hidrlisis anaerbica de piruvato Anaerobiosis: falta de oxigeno para la produccin de ATP. Se empieza a acumular NADH y se necesita NAD. a) Fermentacin lctica: (clulas musculares) al faltar la llegada de oxigeno las mitocondrias no pueden producir ATP. Los piruvatos que se acumulan se desvan para formar lactato y el NADH se oxida a NAD y asi se regenera para ser utilizado en la glucolisis. b) Fermentacin alcohlica: (levaduras) el piruvato se transforma en acetaldehdo por descarboxilacion y luego se oxida para formar etanol. El NADH se regenera a NAD.

2. Cloroplastos: sntesis de esqueletos carbonados simples. Rol especifico que se

complementa con la funcin de la mitocondria. Los protones se acumulan en el espacio tilacoidal y la ATP sintetasa los saca al estroma sintetizandose ATP. a) Fase lumnica: (fotofosforilacin) capta la energa de la luz para fijar el carbono atmosfrico. El agua es el dador de electrones y el NADP es el ltimo aceptor. b) Fase oscura: depende de la fase lumnica (produccin de ATP). El ATP es de consumo interno. a) Fase lumnica: Clorofila: anillo de porfirina (absorbe luz) existe la clorofila a (grupo metilo), principalmente en eucariontes fotosintticas, plantas y algas, y la b (grupo ms complejo) Complejo antena: formado pro clorofilas. Posee un centro de reaccin que pasa los electrones a los complejos. El rango de absorcin de luz se ampla con la variedad de pigmentos y distintos tipos de clorofilas. Los dos fotosistemas se diferencian en la proporcin de clorofila a y b, en las caractersticas de sus centros de reaccin y el los transportadores de electrones. Los fotosistemas se encuentran separados, por lo que necesitan protenas que transporten los electrones del fotosistema II al I. Cada fotosistema posee su propio sistema antena. En el fotosistema II ocurre la escisin del lo que libera protones al espacio tilcoidal y recupera su estado de energa minima. Cuando capta un foton de luz los electrones viajan por la plastoquinona al complejo citocromo b6 y de la plastocianina al fotosistema I. Como el fotosistema I tambin capta fotones de luz, recupera sus electrones de la plastocianina y vuelve a ser capaz de captar luz. Cuando es exitado, los electrones pasan a la ferredoxina que los lleva a la NADP reductasa (se genera NADPH). El gradiente de protones es utilizado por la ATP sintetasa para producir ATP. Los saltos dependen del potencial Redox, que mide la facilidad de un componente de reducir a otro (entregar sus electrones) b) Fase oscura: depende de ATP y de NADPH. Independiente de la luz. Ocurre en el estroma. - Carboxilacion: fijacin del carbono atmosfrico - Reduccin: se ocupa el NADP como poder reductor - Regeneracin: se ocupa el ATP y se regenera el primer metabolito utilizado en la reaccin de condensacin del CO2. El CO2 se condensa con una ribulosa 1,5 difosfato. (por cada 3 CO2 sale un esqueleto carbonado). La ribulosa difosfato carboxilasa (enzima) actua lentamente que dependiendo de las cantidades de CO2, puede realizar fotorespiracion (si son bajas); toma las azucares sencillos y degradarlas u oxidarlas.

Se consume CO2, 3 ATO y 2 NADPH Se genera por cada 3 CO2, una molecula de glicealdehido trifosfato que sirve como precursor: - Si sigue en el estroma se sintetiza almidon (reserva energtica) - Si va al citosol se puede sintetizar sacarosa para nutrir la planta gracias al floema, en lugares donde no se realiza fotosntesis. - O formar piruvato para formar ATP en las mitocondrias.