2. MITOCONDRIA
Presentes en todas las células
eucariotas, se encargan de la
obtención de energía en forma
de ATP mediante la respiración
celular.
El conjunto de mitocondrias de
una célula se denomina
condrioma.
El número de mitocondrias
varia en los distintos tipos
celulares y está relacionado
con sus necesidades
energéticas.
4. MITOCONDRIAS
Orgánulos ovales limitados por doble membrana
Se invagina en numerosos
repliegues perpendiculares
al eje de la mitocondria
Semejante al de los
procariotas
Recubren la cara
interna de la
membrana interna
Medio acuoso con enzimas, RNA, DNA y
ribosomas
6. Membrana mitocondrial externa
Posee un elevado contenido en proteínas.
Proteínas transmembranosas (porinas) que le dan una gran
permeabilidad frente a electrolitos, agua y moléculas grandes.
A continuación, se encuentra el espacio
intermembrana, de contenido similar al del citosol.
7. Membrana mitocondrial interna
Es bastante impermeable. Su contenido en proteínas está
en torno al 80%.
Permeasas, proteínas transportadoras específicas.
Componentes de las cadenas transportadoras de electrones.
ATP-sintetasas o partículas elementales F1.
Muchas enzimas relacionadas con los procesos metabólicos
Entre sus lípidos de membrana no aparece el colesterol, al
igual que en la membrana plasmática bacteriana, por lo
que tiene gran fluidez.
9. Matriz mitocondrial
Rica en enzimas: se llevan a cabo numerosas reacciones.
Ribosomas mitocondriales o mitorribosomas, (70s) similares a los
bacterianos.
ADN mitocondrial circular de doble hebra, como los bacterianos.
ARN mitocondrial.
Enzimas de la replicación, transcripción y traducción del ADN
mitocondrial.
Enzimas necesarios para los procesos metabólicos que se realizan
en la matriz (ciclo de Krebs).
También se encuentran iones de calcio y fosfato.
10. Funciones de las mitocondrias
Respiración mitocondrial. Continuación de la glucólisis
(citoplasma) con el ciclo de Krebs (matriz mitocondrial).
La cadena respiratoria que se realiza en la membrana
interna. En esta se oxidan los NADH y los FADH2
obteniéndose energía en forma de ATP.
Fosforilación oxidativa. En las particulas F se realiza la
síntesis de ATP.
La β-oxidación de los ácidos grasos.
La duplicación del ADN mitocondrial y la biosíntesis de
proteínas en los ribosomas
11. PLASTOS
Grupo de orgánulos que producen y almacenan productos nutritivos en
algas y plantas.
Derivan de proplástidos, pequeños orgánulos presentes en los tejidos
meristemáticos (en activa división).
Leucoplastos. Acumulan sustancias:
Los amiloplastos reservan almidón en los tejidos no fotosintéticos.
Oleoplastos
Proteoplastos
Los cromoplastos son los que poseen pigmentos que les dan color
Cloroplastos (clorofila de color verde)
Rodoplastos (ficoeritrina de color rojo)
Los etioplastos son plástidos de hojas crecidas en ausencia de luz, que cuando se
exponen a la luz se desarrollan en cloroplastos.
12. CLOROPLASTOS
Exclusivo de células
vegetales.
Poseen clorofila
Su función es la
fotosíntesis.
Mediante las energía
solar y mediante la
clorofila en estos
orgánulos se sintetiza
materia orgánica a partir
de materia inorgánica.
15. Membranas de los cloroplastos
Los cloroplastos están delimitados por dos
membranas, una interna y otra externa.
La membrana externa es muy permeable.
La interna es casi impermeable. Posee una gran
cantidad de permeasas, denominadas proteínas
translocadoras y entre sus lípidos tampoco está el
colesterol.
Ambas membranas carecen de clorofila
16. Tilacoides
Tercer sistema de
membranas, formado por
sacos planos, de forma
discoidal, interconectados.
Forman un tercer
compartimiento, cuyo
interior se denomina
espacio intratilacoidal o
lumen tilacoidal.
Los sáculos se agrupan
formando pilas: grana.
Los grana se comunican
por sacos estromáticos.
17. Membrana de los tilacoides
Es impermeable a la mayoría de las moléculas e iones.
Contiene los pigmentos fotosintéticos.
Las proteínas de la membrana tilacoidal se clasifican en:
tres grupos:
Proteínas asociadas a pigmentos (Fotosistemas).
Proteínas de la cadena fotosintética de transporte electrónico.
El complejo ATP-sintasa, cuya estructura y función son semejantes al
de la mitocondria.
18. Pigmentos en los cloroplastos
Clorofila, pigmento verde de varios tipos (en las plantas
terrestres las más comunes son las clorofilas a y b, pero en
las algas hay otros tipos).
Carotenoides y xantofilas, pigmentos naranjas y amarillos
que absorben radiaciones luminosas en zonas del espectro
visible donde no absorben las clorofilas (pigmentos
fotosintéticos accesorios)
19. Estroma
Análogo a la matriz mitocondrial, contiene:
ADN bicatenario circular y ARN.
Enzimas para la replicación, transcripción y traducción del
ADN.
Ribosomas 70S semejantes a los de bacterias.
Enzimas del ciclo de Calvin, encargados de producir glucosa
a partir de CO2 y agua (la más importante es la Rubisco)
Enzimas responsables de la reducción y asimilación de
nitratos y sulfatos.
Inclusiones de granos de almidón y gotas lipídicas.
20. Funciones de los cloroplastos
Realización de la fotosíntesis, en dos fases:
Fase luminosa: síntesis de ATP y NADPH (poder reductor)
Fase oscura: síntesis de glucosa (Ciclo de Calvin)
Otras vías metabólicas, que tienen lugar en el estroma,
son:
La replicación del ADN.
La biosíntesis de proteínas.
La biosíntesis de ácidos grasos.
Reducción y asimilación de nitratos (a nitritos) y sulfatos.
21. Autonomía de mitocondrias y cloroplastos
Las mitocondrias y los cloroplastos se consideran orgánulos semiautónomos
que en algunos aspectos se parecen a las bacterias.
Poseen DNA, RNA y ribosomas 70S por lo que son capaces de sintetizar
proteínas.
Se reproducen por división binaria, y por tanto, transmiten información
genética.
23. Origen de mitocondrias y cloroplastos
Célula
primitiva
Bacterias
aerobias
Mitocondria Cloroplasto
Cianobacterias
Endosimbiosis
24. PRUEBAS A FAVOR DE LA ENDOSIMBIOSIS (I)
1. El tamaño de mitocondrias es similar al de algunas bacterias.
2. Las mitocondria y los cloroplastos contienen ADN bicatenario
circular cerrado, igual que los procariotas.
3. Están rodeados por una doble membrana, lo que concuerda con la
idea de la fagocitosis
4. Las mitocondrias y cloroplastos se dividen por fisión binaria al igual
que los procariotas (los eucariotas lo hacen por mitosis).
5. En mitocondrias y cloroplastos los procesos de obtención de
energía se sitúan en las membranas, igual que ocurre en las
bacterias.
6. Por otro lado, los tilacoides que encontramos en cloroplastos son
similares a unos sistemas elaborados de endomembranas
presentes en cianobacterias.
25. 7. En general, la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos es
autónoma.
8. La mayoría de los genes en los genomas de los orgánulos se han perdido o
se han movido al núcleo. Es por ello que transcurridos tantos años,
hospedador y huésped no podrían vivir por separado.
9. En mitocondrias y cloroplastos encontramos ribosomas 70s, característicos
de procariotas, los ribosomas eucariotas son 80s.
10. El análisis del RNAr 16s de la subunidad pequeña del ribosoma de
mitocondrias y plastos revela escasas diferencias evolutivas con algunos
procariotas.
11. Una posible endosimbiosis secundaria (es decir, implicando plastos
eucariotas) ha sido observado por Okamoto e Inouye (2005). El protista
heterótrofo Hatena se comporta como un depredador e ingiere algas
verdes, que pierden sus flagelos y citoesqueleto, mientras que el protista,
ahora un anfitrión, adquiere nutrición fotosintética, fototaxia y pierde su
aparato de alimentación.
PRUEBAS A FAVOR DE LA ENDOSIMBIOSIS (II)
26. Semejanzas entre mitocondrias y cloroplastos
Función. Las mitocondrias y los cloroplastos son los orgánulos energéticos de
las células eucarióticas.
Estructura. La gran cantidad de membrana interna que contienen los
diferencia de los demás orgánulos celulares. En esta membrana se lleva a
cabo el transporte de electrones necesario para la obtención de ATP y estos
procesos son muy parecidos en ambos orgánulos.
DNA. Ambos orgánulos presentan una molécula de ADN bicatenario circular
cerrado desnudo (no asociado a histonas).
Ribosomas. Los dos presentan ribosomas 70 S, diferentes a los ribosomas 80
S propios de eucariotas.
Autonomía. Ambos orgánulos, son semiautónomos pues contienen los
componentes necesarios (DNA, RNA y ribosomas) para la síntesis de algunas
de sus propias proteínas. Además, se reproducen por división binaria, como
las bacterias.
Origen. Según la teoría endosimbiótica, tanto las mitocondrias como los
cloroplastos han evolucionado a partir de procariotas primitivos.
27. Diferencias entre mitocondrias y cloroplastos
Tamaño. El cloroplasto es mucho mayor que la mitocondria.
Estructura. El cloroplasto tiene tres membranas distintas y por tanto
tres compartimentos internos separados, mientras que la mitocondria
sólo tiene dos membranas y dos compartimentos.
Función. La de la mitocondria es la respiración celular y la del
cloroplasto la fotosíntesis. Los cloroplastos contienen los pigmentos
clorofílicos necesarios para realizar la fotosíntesis, que le dan el color
verde.
Localización. Las mitocondrias se encuentran en células animales y
vegetales, mientras que los cloroplastos son exclusivos de las células
vegetales.
Origen. Las mitocondrias proceden de primitivas bacterias aeróbicas y
los cloroplastos de primitivas cianobacterias.
