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CUESTIONARIO
1. Indique el tipo de reacciones que catalizan las enzimas del Peroxisoma.
✓ Oxidación
✓ Peroxidación
2. Mencione 5 tipos de enzimas peroxisomales
✓ Catalasa.
✓ Peroxidasa.
✓ superóxido dismutasa.
✓ D-aminoácido oxidasa.
✓ Ácido úrico oxidasa.
3. Escriba la reacción que cataliza la enzima catalasa
La catalasa es una enzima perteneciente a la categoría de las oxidorreductasas
que cataliza la descomposición del peróxido de hidrógeno (H2O2) hacia oxígeno y agua.
Esta enzima utiliza como cofactor un grupo porfirínico de hierro.
4. Describa la función destoxificante de los peroxisomas
EJEMPLO DEL METANOL:
Al ingresar el metanol a los peroxisomas inmediatamente interviene la enzima oxidasa un
alcohol deshidrogenasa, esta convierte al metanol en una sustancia menos peligrosa que es el
Formaldehido, seguidamente interviene otra enzima el aldehído deshidrogenasa la cual
convierte al Formaldehido en Acido Fórmico, finalmente esta sustancia es degradada por la
catalasa en la que interviene una molécula de Peróxido de Hidrogeno el cual se junta con el
Acido Fórmico y con la ayuda de la catalasa esta molécula es degradada en dos moléculas
menos peligrosas como el agua y en este caso dióxido de Hidrogeno.
5. Como se forman los Peroxisomas
La biogénesis o formación del peroxisoma se produce por síntesis “de novo” (aparecen
nuevos peroxisomas) y por proliferación (se multiplican los ya existentes).
Tanto las proteínas de la membrana como las de la matriz del peroxisoma se sintetizan en
otras organelas celulares, los ribosomas.
La síntesis de estas proteínas
está codificada por genes localizados en el
núcleo celular.
Una vez sintetizadas estas proteínas deben
importarse al interior del peroxisoma para
que puedan realizar su función
correctamente.
Las proteínas implicadas en la biogénesis
del peroxisoma y en el transporte de las
proteínas peroxisomales se
llaman peroxinas y están codificadas por
los genes PEX. Se conocen hasta el
momento 15 genes PEX.
8. Describa el caso clínico del síndrome de Takahara
SÍNDROME DE TAKAHARA
- Es una enfermedad hereditaria caracterizada por
la ausencia de la enzima catalasa en los
peroxisomas. Es una entidad patológica
congénita producida por una mutación en la
parte reguladora del gen CAT del cromosoma
11, lo que ocasiona una disminución o una
menor actividad de la síntesis de la enzima
catalasa, enzima que tiene como función, entre
otras, la reducción del agua oxigenada producida
en el organismo como defensa contra una
invasión microbiana, principalmente de
anaerobios. Sigue un patrón de herencia
autosómica recesiva
- Está causada por una mutación en la parte
reguladora del gen CAT, lo que ocasiona una
disminución o una menor actividad de la síntesis
de la enzima catalasa, enzima que tiene como
función, entre otras, la reducción del agua
oxigenada producida en el organismo como
defensa contra una invasión microbiana.
9. En el experimento, donde se usó peróxido de hidrogeno cuales bacterias sobrevivieron y
cuales no
- Experimento de Estreptococos y Staphylococcus:
✓ Sobrevivieron las bacterias Staphylococcus ya que estas son más
evolucionadas y han desarrollado la capacidad de crear la enzima la catalasa,
y al estar en contacto con el peróxido de Hidrogeno el Staphilococco lo degrada
en agua y oxigeno ,asimismo todas las bacterias Staphylococcus han
sobrevivido ya que poseen la enzima catalasa.
✓ Las bacterias que han muerto son los Estreptococos ya que al hacer contacto
con el peróxido de Hidrogeno mueren al instante.
11. Explique el proceso de biogénesis de los peroxisomas
✓ La biogénesis o formación de nuevos peroxisomas en una célula se puede producir de dos
formas:
1. Por crecimiento y división de los preexistentes:
El proceso de división de un peroxisoma empieza cuando sus membranas entran en contacto con las del retículo endoplasmático. Este contacto permite el traspaso de lípidos de membrana hacia el peroxisoma y por tanto el incremento de la superficie de membrana. Mediante estrangulamiento del peroxisoma en crecimiento se producen dos nuevos que irán madurando su contenido proteico a medida que van incorporando proteínas desde el citosol. La conexión retículo-peroxisomas también podría ser importante para regular la movilidad de los peroxisomas dentro de la célula. Los contactos físicos que se dan entre las membranas del retículo y los peroxisomas, y entre las mitocondrias y los peroxisomas, podrían seguir suministrando membranas a los peroxisomas ya existentes para incrementar su volumen, y tras ello se produce la extrangulación. Se ha sugerido que el crecimiento podría darse también por vesículas emitidas desde el retículo endoplasmático, pero no hay evidencias claras de esto.
2. Por generación a partir del retículo endoplasmático y de las mitocondrias, cuando
no hay peroxisomas previos en la célula:
Las células son capaces de generar peroxisomas desde cero, es decir, cuando se eliminan todos los peroxisomas de una célula, ésta es capaz de generar peroxisomas nuevos y funcionales. A este proceso contribuyen vesiculas provenientes desde el retículo endoplasmático (tienen peroxina 16) y desde las mitocondrias (tienen peroxinas 3 y 14) en las células de mamíferos (en levaduras todas las vesículas provienen del retículo endoplasmático). Dichas vesículas, denominas pre-peroxisomales, se fusionan y forman pre-peroxisomas que irán madurando a medida que incorporan moléculas desde el citosol. La hipótesis es que, en ausencia de membranas de peroxisoma en una célula, las peroxinas se empiezan a sintetizar en el citosol y sus secuencias de inserción en membranas buscan la más parecida a la de los peroxisomas, que pueden ser las de las mitocondrias o las del retículo. La sola presencia de estas proteínas en una membrana hace que se empequeten en vesículas y se envíen al citosol para formar los pre-peroxisomas.
- Describa que es un lisosoma primario y un Lisosoma secundario.
- LOS LISOSOMAS PRIMARIOS: Son orgánulos derivados del sistema de endomembranas. Cada lisosoma primario es una vesícula que brota del aparato de Golgi, con un contenido de enzimas hidrolíticas (hidrolasas). Las hidrolasas son sintetizadas en el retículo endoplasmático rugoso y viajan hasta el aparato de Golgi por transporte vesicular. Allí sufren una glicosilación terminal (proceso químico en el que se adiciona un carbohidrato a otra molécula) de la cual resultan con cadenas glucídicas ricas en manosa- 6 - fosfato (manosa- 6 - P). La manosa- 6 - P es el marcador molecular, la «estampilla» que dirige a las enzimas hacia la ruta de los lisosomas. Pueden formar lisosomas secundarios o expulsar su contenido al exterior.
- LOS LISOSOMAS SECUNDARIOS: Contienen una variedad de enzimas hidrolíticas capaces de degradar casi todas las moléculas orgánicas. Estas hidrolasas se ponen en contacto con sus sustratos cuando los lisosomas primarios se fusionan con otras vesículas y el producto de la fusión es un lisosoma secundario. Por lo tanto, la digestión de moléculas orgánicas se lleva a cabo en los lisosomas secundarios, ya que estos contienen a la vez los sustratos y las enzimas capaces de degradarlos. Existen diversas formas de lisosomas secundarios, según el origen de la vesícula que se fusiona con el lisosoma primario:
- Fagolisosomas : se originan de la fusión del lisosoma primario con una vesícula procedente de la fagocitosis, denominada fagosoma. Se encuentran, por ejemplo, en los glóbulos blancos, capaces de fagocitar partículas extrañas que luego son digeridas por estas células.
- Autofagolisosomas : que son el producto de la fusión entre un lisosoma primario y una vesícula autofágica o autofagosoma. Algunos orgánulos citoplasmáticos son englobados en vesículas, con membranas que provienen de las cisternas del retículo endoplasmático, para luego ser reciclados cuando estas vesículas autofágicas se unen con los lisosomas primarios. Lo que queda del lisosoma secundario después de la absorción es un cuerpo residual. Los cuerpos residuales contienen desechos no digeribles que en algunos casos se exocitan y en otros no, acumulándose en el citosol a medida que la célula envejece. Un ejemplo de cuerpos residuales son los gránulos de lipofuscina que se observan en células de larga vida, como las neuronas.
- ¿Qué es un autofagosoma y un heterofagosoma y que diferencias existen entre ambos?
- AUTOFAGOSOMA: Consiste en la generación de una estructura de membrana que envuelve las estructuras que van a ser degradadas. Comienza con la nucleación de vesículas, a partir de la formación de una membrana de aislamiento, o fagóforo. Esta membrana va elongándose y forma lo que se denomina como autofagosoma.
- HETEROFAGOSOMA: Son lisosomas secundarios que se encargan de la digestión inracelular de material extracelular. Resulta de la fusión de uno o varios lisosomas primarios con un fagosoma o vacuola fagocítica (estructura con material fagocitado extracelular. Envuelta por una membrana). Llevan a cabo digestión, determinada por la cantidad y especificidad de los enzimas.
- DIFERENCIAS ENTRE AUTOFAGOSOMA Y HETEROFAGOSOMA: Las heterofágicas o digestivas y las autofágicas. Contienen enzimas hidrolíticas y sustratos en proceso de digestión. En el primer tipo, los sustratos son de origen externo y son capturados por endocitosis; una vez producida la digestión, ciertos productos pueden ser reutilizados y los no digeribles (llamados cuerpos residuales) son vertidos al exterior por exocitosis. En el caso de las vacuolas autofágicas, lo que se digiere son constituyentes de la célula.
- ¿Qué función cumple la fagocitosis de macrófagos? Fagocitosis: la función principal de los macrófagos es reconocer y fagocitar todos los cuerpos extraños que se introducen en el organismo como las bacterias y sustancias de desecho de los tejidos. Los macrófagos son fagocitos junto con los neutrófilos y otras células.
- Mencione 10 enzimas presentes en los Lisosomas
- Lipasas.
- Glucosidasas.
- Proteasas.
- Nucleasas.
- Fosfatasas.
- Sulfatasas.
- Fosfolipasas.
- Exopeptidasas.
- Endopeptidasas.
- Metalofosfatasas.
- Describa el proceso de la Autofagia AUTOFAGIA Es un proceso catabólico altamente conservado en eucariotas, en el cual el citoplasma, incluyendo el exceso de orgánulos o aquellos deteriorados o aberrantes, son secuestrados en vesículas de doble membrana y liberados dentro del lisosoma/vacuola para su descomposición y eventual reciclado de las macromoléculas resultantes. Este proceso juega un papel esencial en la adaptación al ayuno y a las condiciones ambientales cambiantes, a la remodelación celular durante el desarrollo y acumulación de orgánulos alterados hipergeneradores de especies reactivas de oxígeno (ROS) en las células en envejecimiento. Durante la autofagia se forman, como se ha dicho, vesículas de doble membrana llamadas autofagosomas que capturan material citoplasmático y lo transportan hasta los compartimentos acídicos (vacuola en el caso de levaduras o lisosomas en el caso de células animales), donde son degradados por enzimas hidrolíticas. Una vez que los autofagosomas se han fusionado con los lisosomas, las vesículas resultantes (ya de membrana simple) pasan a denominarse autolisosomas. En mamíferos, la autofagia es un evento constitutivo que regula crecimiento celular, desarrollo y homeostasis. Mientras que en levaduras, la autofagia es inducida bajo condiciones de estrés celular, tales como falta de nutrientes, incremento de temperatura o estrés oxidativo.
- Explique porque la membrana interna de los lisosomas esta glicolisada El lisosoma se autoprotege de las hidrolasas ácidas y de la acidez de su matriz, porque su hemimembrana interna está intensamente glicosilada. Además, la membrana del lisosoma contiene proteínas de transporte que facilitan el paso de productos finales de la degradación de sustancias hacia el citoplasma.
- Que son las enfermedades de almacenamiento celular Las enfermedades por almacenamiento metabólico son un grupo bastante grande de trastornos genéticos hereditarios poco frecuentes en los que las enzimas específicas de la célula de un niño son insuficientes. Las enzimas ayudan a descomponer ciertos materiales dentro de la célula para una función celular adecuada. Sin un equilibrio enzimático apropiado, los materiales dentro de la célula pueden acumularse y a veces convertirse en tóxicos, lo que causa que la célula no funcione adecuadamente o muera. Muchos órganos vitales, como el hígado, el cerebro y otros, pueden verse afectados.
- Que propone la teoría de la Endosimbiosis TEORÍA DE LA ENDOSIMBIOSIS La Teoría Endosimbiótica de Lynn Margulis, también llamada Teoría de la Endosimbiosis Seriada, esta teoría describe el paso de las células procarióticas a células eucarióticas mediante incorporaciones simbiogenéticas de bacterias. Lynn Margulis describe las sucesivas simbiosis hasta la aparición de células eucarióticas como las conocemos actualmente:
- La primera simbiosis se produjo al fusionarse una bacteria nadadora (del tipo de una espiroqueta) con otra que utilizaba el azufre y el calor como fuente de energía; así se originaría un organismo con las características de ambas que sería el primer 4 eucarionte, con membrana nuclear, y que se convertiría en el ancestro de todos los organismos pluricelulares.
- La segunda simbiosis se realizó entre este eucarionte anaerobio y una bacteria aerobia, capaz de realizar la respiración celular, mucho más eficiente que la fermentación; de esta forma, la célula eucariota adquiriría la capacidad de obtener más energía a partir de la materia orgánica. Así surgieron las células eucariotas con mitocondrias que, posteriormente darían lugar a los hongos y los animales.
- La tercera simbiosis se realizó entre estos organismos aerobios y las cianobacterias, que aportaron a la célula eucariota la capacidad de obtener energía a partir de materia inorgánica mediante el proceso de fotosíntesis. Así surgieron las células eucariotas con cloroplastos y mitocondrias, que darían lugar a los vegetales.
- Que propone la teoría del Darwinismo TEORÍA DEL DARWINISMO Evolución: La teoría de la evolución propone que las especies cambian con el tiempo. Que las especies nuevas provienen de especies preexistentes. Y que todas las especies comparten un ancestro común. Eso significa que cada especie tiene su propio conjunto de diferencias heredables, es decir, genéticas. Por lo tanto, considera que las especies que han poblado y pueblan el planeta Tierra han evolucionado a través del tiempo. Y así, es cómo han transmitido a sus descendientes diversas variaciones genéticas. Y, además, en caso de que estas sean favorables, han ido proporcionando ventajas a la hora de sobrevivir en un entorno cambiante.
- Cuantas moléculas de ATP se crean por molécula DE NADH y de FADH
- Por lo que cada NADH resulta en 2.5 moléculas de ATP.
- FADH2 al oxígeno forman 2 de ATP.
- En que consiste el ciclo de Krebs CICLO DE KREBS
- Paso 1. En el primer paso del ciclo del ácido cítrico, el acetil CoA se une con una
molécula de cuatro carbonos, oxalacetato, y libera el grupo CoA a la vez que
forma una molécula de seis carbonos llamada citrato.
- Paso 2. En el segundo paso, el citrato se convierte en su isómero isocitrato. En
realidad, este es un proceso de dos pasos en el que primero se retira una
molécula de agua que luego se vuelve a añadir; por eso, a veces describen al ciclo
del ácido cítrico como una vía de nueve pasos en lugar de los ocho que aquí
enlistamos^3 3 cubed.
- Paso 3. En el tercer paso, el isocitrato se oxida y libera una molécula de dióxido
de carbono, con lo que queda una molécula de cinco carbonos (el α-
cetoglutarato). Durante este paso NAD+^ se reduce a NADH. La enzima que
cataliza este paso, la isocitrato deshidrogenasa , es un importante regulador de
la velocidad del ciclo del ácido cítrico.
- (^) Paso 4. El cuarto paso es similar al tercero. En este caso, es el α-cetoglutarato
que se oxida, lo que reduce NAD+^ en NADH y en el proceso libera una molécula
de dióxido de carbono. La molécula de cuatro carbonos resultante se une a la
coenzima A y forma el inestable compuesto succinil- CoA. La enzima que cataliza
- En que consiste la Beta oxidación de ácidos grasos BETA OXIDACIÓN La ß-oxidación es un proceso del metabolismo aerobio ; se trata de una ruta catabólica espiral en la que cada vez que se repite una secuencia de cuatro reacciones (oxidación, hidratación, oxidación y tiólisis) la cadena del ácido grasose acorta en dos átomos de carbono, que salen en forma de acetil-coA}. En los acil graso-CoA solo hay un átomo de oxígeno pero cada molécula de acetil-CoA tiene un grupo carbonilo (-CO-) por eso en cada serie de reacciones de la ß-oxidación se irá introduciendo un átomo de oxígeno. El nombre del proceso se debe, precisamente, a que la introducción del oxígeno tiene lugar en el carbono ß (3 en la nomenclatura actual) del ácido graso ya que tradicionalmente se ha denominado carbono α al adyacente al grupo carboxilo Las cuatro reacciones de la ß-oxidación son:
- Oxidación del acil graso-CoA a transΔ^2 - enoil-CoA (nombre genérico para un ácido graso activado con un doble enlace en trans en posición 2) por acción de una acil-CoA deshidrogenasa , una flavoenzima cuyo FAD se reduce a FADH 2.
- Hidratación por incorporación de una molécula de agua al doble enlace entre los carbonos 2 y 3 catalizada por la enoil-CoA hidratasa (que solo actúa sobre dobles enlaces trans ) para dar L- 3 - hidroxiacil-CoA.
- Oxidación catalizada por la hidroxiacil-CoA deshidrogenasa , con NAD+^ como coenzima, que transforma el grupo hidroxilo en carbonilo y produce 3 - cetoacil- CoA y NADH + H+.
- Tiólisis entre los carbonos α y ß, catalizada por la tiolasa , que libera una molécula de acetil-CoA al tiempo que la entrada de coenzima A permite que se forme un acil graso-CoA con dos carbonos menos que el de partida. El acil graso-CoA generado tras estas cuatro reacciones repetirá el proceso que tendrá lugar las veces necesarias para que al final todos los carbonos del ácido graso de partida salgan en forma de acetil-CoA.Las moléculas de acetil-CoA generadas pueden proseguir el metabolismo oxidativo entrando al ciclo de Krebs.FADH 2 y NADH + H+^ cederán los electrones recogidos en la oxidación del ácido graso a la cadena de transporte electrónico mitocondrial.
- Que función cumple el Oxígeno en la fosforilación Oxidativa y que ocurre si no hay oxigeno La fosforilación oxidativa se conforma de dos componentes estrechamente relacionados: la cadena de transporte de electrones y la quimiosmosis. En la cadena de transporte de electrones, los electrones se transportan de una molécula a otra, y la energía liberada cuando se transfieren los electrones se utiliza para formar un gradiente electroquímico. En la quimiosmosis, la energía almacenada en el gradiente se utiliza para sintetizar ATP. El oxígeno se encuentra al final de la cadena de transporte de electrones, donde recibe electrones y recolecta protones para formar agua. Si el oxígeno no se encuentra ahí para recibir electrones, la cadena de transporte de electrones se detendrá y la quimiosmosis no sintetizará más ATP. Sin el ATP suficiente, las células no podrán llevar a cabo las reacciones que necesitan para funcionar e incluso podrían morir después de un cierto periodo de tiempo.
- Señale y dibuje las partes de las mitocondrias
- ¿Cuántos tipos de transportadores de electrones existen?
- NAD+ y NADP. +
- Flavoproteínas.
- Ubiquinona.
- Proteínas Ferro-sulfuradas.
- Citocromos.
- Mencione 5 células cuyos núcleos ocupan diferentes posiciones en la célula
- Basófilo.
- Neutrófilo.
- Linfocito.
- Granulocito.
- Monocito.
- ¿Qué función cumple el nucléolo? NUCLÉOLO:
- El rol principal de esta estructura es la biosíntesis de los ribosomas, para formar ARN ribosómico, vital para la síntesis de proteínas. De hecho, mientras más intensa sea la actividad de síntesis proteica de una célula, más nucléolos tenderá a tener. Una vez sintetizado, el ARN madurará y será transportado del nucléolo a su destino.
- Otras funciones del nucléolo involucran el envejecimiento celular, las respuestas de estrés celular y la actividad de la telomerasa, una enzima ribonucleica indispensable para el alongamiento de los telómeros del ADN, o sea, vital para la duplicación genética y la división celular.
- Esta enzima abunda en tejido fetal, células madre y células germinales. Por ende, el nucléolo interviene en la regulación del propio ciclo celular, a pesar de que durante esas etapas el nucléolo permanezca invisible, como si desapareciera. Esto, claro, durante las fases de la división celular.
- ¿A qué se denomina gránulos de Nissl y Cuál es la función de la sustancia de Nissl? ¿QUÉ SON LOS GRÁNULOS DE NISSL?
- Son unas pequeñas estructuras en forma de corpúsculos o gránulos presentes en las neuronas del sistema nervioso. Estas estructuras se encuentran en el citoplasma de la célula, y se encuentran localizadas en partes concretas de la neurona. Pueden hallarse especialmente en el soma o núcleo de la neurona y también en las dendritas, no encontrándose en el axón neuronal.
- Los cuerpos de Nissl se consideran cúmulos de retículo endoplasmático rugoso. Dicho de otro modo, se trata de estructuras formadas por cisternas paralelas
con ribosomas (estructuras enzimáticas hechas de ARN ribosómico) adheridos en espiral, en las que además las que también pueden verse polirribosomas libres. Estos cuerpos solo aparecen en células eucariotas, es decir aquellas que tienen núcleo como las neuronas, y tienen como función la secreción de proteínas.
- También se trata de estructuras basófilas, caracterizadas por la afinidad y la facilidad de tinción por parte de colorantes. En estas estructuras existe una elevada concentración de ARN tanto ribosómico como mensajero, estando los ribosomas activos unidos a este último. FUNCIÓN DE LA SUSTANCIA DE NISSL:
- Los cuerpos de Nissl, como conglomerados de retículo endoplasmático rugoso en el que se observan ribosomas y en el que puede encontrarse ARN tanto ribosómico como mensajera, tienen como principal función la síntesis y el transporte de proteínas en el interior de la célula. Concretamente, la parte de los cuerpos de Nissl que más actuación tienen a la hora de generar proteínas a utilizar en el interior de la célula son los polirribosomas libres.
- Las proteínas secretadas por estos cuerpos son fundamentales de cara a transmitir los impulsos nerviosos entre neuronas, así como participar en la generación de los neurotransmisores.
- Además de ello, el cuerpo de Nissl tiene un importante papel a la hora de mantener la salud de la célula, al permitir la regeneración de las estructuras dañadas por la propia actividad de la neurona o bien por factores externos.
- ¿Qué tipo de núcleo presenta el eritrocito? ERITROCITO: También llamados glóbulos rojos o hematíes, son las células más numerosas de la sangre. La hemoglobina es uno de sus principales componentes, y su función es transportar el oxígeno hacia los diferentes tipos de tejidos del cuerpo. Los eritrocitos humanos, así como los del resto de mamíferos, carecen de núcleo y de mitocondrias, por lo que deben obtener su energía metabólica a través de la fermentación láctica.
