Tema 11. Peroxisomas (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Lleida (UdL)
Grado Biotecnología - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 21/04/2016
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Biología Celular Héctor Escribano Tema 11 Los Peroxisomas Los peroxisomas no tienen doble membrana. Son vesículas pequeñas de 0,5 - 1 micra, y no tan abundantes como las mitocondrias. Se forman a partir del retículo endoplasmático. En una región del retículo se agrupan proteínas del peroxisoma, y se forma una vesícula, precursora del peroxisoma. Este precursor debe recibir más proteínas para madurar. El peroxisoma va creciendo al irle llegando lípidos y proteínas, y cuando llegan a un tamaño determinado, se parten por cisión. Cuando se alcanza un tamaño determinado, el tamaño no es sostenible y se divide en dos. Se parecen en esto a las mitocondrias, pero no tienen genomas. Podemos diferenciar los peroxisomas de otras vesículas mediante tinción Inmunocitoquímica hacia alguna proteína específica del peroxisoma. También se puede recurrir a la enzimocitoquímica. Es decir, utilizar alguna enzima que sea abundante en el peroxisoma y no se encuentre en otros compartimentos (Catalasa). Fijamos por congelación, para preservar la actividad enzimática.
Utilizaríamos la actividad de la Catalasa, transformando peróxido de hidrogeno en agua, reduciéndolo.
Podemos añadir un sustrato que actué como donador de electrones y que cambie de color en los diferentes estados de oxidación. Por ejemplo, la Diaminobenzidina (DAB), que al oxidarse da color.
Entrada de proteínas en el Peroxisoma Las proteínas que tengan como destino el Peroxisoma, deberán tener una secuencia señal. Encontramos dos secuencias, la PTS1 en el extremo carboxi (Ser-Lys-Leu) y la PTS2 de 9 aminoácidos en el extremo amino. La Peroxina5 (Pex5) reconoce esa secuencia en el citosol y la transporta hacia un receptor de la membrana Pex14, que la reconocerá y la transportara hacia un sistema de translocación. Pex5 deja a la proteína en el translocón formado por 3 subunidades: Pex2, Pex10 y Pex12, y la proteína es translocada hacia el interior. Por eso, aquellas proteínas que vienen del retículo serán las que determinaran que esa vesícula es un peroxisoma y las que ayudaran que las otras proteínas se integren.
La Catalasa Es una cadena oligomérica de 4 subunidades, y cada una de las cadenas polipeptídicas lleva unido átomos de Hierro. Cada una de las subunidades tiene una secuencia de peroxisoma, y son reconocidas por receptores del citosol, que las dirigen hacia el retículo donde la proteína pasa a través del translocón de forma plegada, no estirada. La Catalasa es una enzima muy abundante en el peroxisoma, por eso en microscopia electrónica aparecen como puntos negros (debido a los átomos de hierro).
Biogénesis del Peroxisoma Primero se incorporarían aquellas proteínas membrana les que dejarían pasar a las otras proteínas. Serían las Pex3 y las Pex16. Estas permitirían la entrada y la incorporación de todas las otras de membrana, como los translocones. Y posteriormente, se incorporarían todas aquellas proteínas del interior.
Funciones de los Peroxisomas Oxidación de ácidos grasos, síntesis de lípidos, implicados en el ciclo del Glioxilato, en la fotorrespiración y en la síntesis de aminoácidos.
Biología Celular Héctor Escribano Tema 11 Los Peroxisomas Oxidación de los ácidos grasos: (Foto de apuntes, pág. 4) En mitocondrias y en Peroxisoma se da la misma reacción. Se acaba formando AcetilCoA que llegara al ciclo de Krebs en las mitocondrias y que se exportara en los peroxisomas. La diferencia es que en mitocondrias los NADH y los FADH2 llevan los electrones hacia la CTE para producir ATP; pero en el peroxisoma los NADH y los FADH2 ceden los electrones directamente al Oxigeno.
Los Peroxisomas puede que fueran antes de las mitocondrias, ya que las mitocondrias son capaces de obtener energía a partir de los ácidos grasos. No se ha eliminado, porque tiene otras funciones.
El Peroxisoma también tiene transportadores ABC (PMP70), que incorporará ácidos grasos hacia el interior.
La mitocondria se encarga de oxidar los ácidos grasos normales, y el peroxisoma aquellos más raritos.
El peroxisoma también se encarga de sintetizar a los lípidos más especiales, como los Plasmalógenos, que unen una cadena de ácido graso con enlace tipo éster y la otra de tipo éter. Esto los hace diferentes, y son muy abundantes en algunos tejidos. No se sabe su función o que propiedades confieren a las membranas.
Los Peroxisomas también se especializan en Glioxisomas en plantas. Participan, por tanto, en el ciclo del Glioxilato, que obvia pasos del Ciclo de Krebs, para no tener que descarboxilar y perder carbonos. Permite transformar ácidos grasos en hidratos de carbono. Este ciclo es sobretodo importante para las semillas, que han de crecer sin fotosíntesis. En las hojas, permiten el reciclaje del Glicolato producido en la fotorrespiración (Cuando la planta cierra los estomas para no perder agua, se produce oxígeno en el interior de la hoja y la Rubisco pierda la capacidad de incorporar carbonos e incorpore Oxigeno, formando Glicolato - un metabolito no útil para la célula). El Glioxisoma permite transformar el Glicolato en Glicina o Serina, y utilizar estos dos aminoácidos; con la ayuda del cloroplasto, mitocondria y peroxisoma, en el ciclo de Calvin.
En el Peroxisoma se da la misma reacción de Beta-oxidación que en las mitocondrias, pero con enzimas diferentes. Mientras que en la mitocondria las enzimas son diferentes, en el Peroxisoma es un complejo multienzimático.
Básicamente, el peroxisoma es un centro de oxidación, formando peróxido de hidrogeno y la Catalasa la transforma en agua, para revertir el efecto de las oxidaciones. Las reacciones de oxidación que utilizan oxigeno dentro del Peroxisoma son aquellas cuyos sustratos son: Acido úrico, Acil-CoA, Acido Glicólico, Aminoácidos, Alantoína, Enoil-CoA, Acido Glioxílico y alfa-Cetoácidos.
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