PEROXISOMAS
https://www.gettyimages.es/fotos/peroxisomas
Se encuentran en casi todas las células eucariontes
Estructura
- Miden de 0.1 - 1.5 micrómetros de diámetro.
- Rodeado por una sola membrana.
- Pueden presentar un cristaloide (alta concentración de enzimas)
- Abundantes en células del sistema nervioso, el hígado y el riñón.
- Gran plasticidad.
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Contenido
- catalasa
- urato oxidasa
- glucolato oxidasa
- xantina oxidasa
- superóxido dismutasa
- peroxiredoxina.
Sus proteínas son llamadas peroxinas (85 genes).
Funciones
CATABÓLICAS
ANABÓLICAS
Alfa y Beta-oxidación.
Participan en la formación del colesterol.
Formación de ácidos biliares acortando la cadena lateral del colesterol.
Descomposición del peróxido de hidrógeno.
Oxidación de sustancias tóxicas: fenoles, etanol y formaldehído.
Síntesis de plasmalógenos.
Sella los poros septales de los hongos filamentosos.
Oxidación de D-aminoácidos y poliaminas.
Glucólisis en Tripanosoma.
Síntesis de toxinas en algunos hongos.
Ciclo del glioxilato en plantas.
continuará...
Funciones
- Son el sitio de síntesis y degradación del peróxido de hidrógeno (H2O2), un oxidante muy reactivo y agente tóxico. El H2O2 se produce por un número de enzimas peroxisomales, incluyendo:
- la urato oxidasa
- la glucolato oxidasa
- xantina oxidasa
R: ácido úrico, D-aminoácidos, hidroxiácidos, poliaminas, sarcosina (plantas), ácido pipecólico. metanol oxidasas, permiten a Hansenula polymorpha y Pichia pastoris crecer en metanol. ¿El H2O2 tendrá algún efecto positivo en las células?
Funciones
- Oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga cuyas cadenas contienen de forma característica de 22 a 26 carbonos.
- En animales se lleva a cabo tanto en la mitocondria como en el peroxisoma.
- En plantas y algunos hongos solo en el peroxisoma.
Ejemplos: ácido fitánico
Funciones
- Síntesis de plasmalógenos.
GLIOXISOMAS
Las plántulas contienen un tipo especializado de peroxisoma, llamado glioxisoma. Las plántulas dependen de los ácidos grasos almacenados para proporcionar energía y material para formar una nueva planta. Una de las principales actividades metabólicas en estas plántulas en germinación es la conversión de ácidos grasos almacenados a carbohidratos.
GLIOXISOMAS
Gran plasticidad
metanol oxidasas, permiten a Hansenula polymorpha y Pichia pastoris crecer en metano
Interacción con otros organelos
División de los peroxisomas
Biogénesis de los peroxisomas: 2 modelos
Biogénesis de los peroxisomas: 2 modelos
Enfermedades que resultan de una función peroxisomal anormal
El síndrome de Zellweger Hepatomegalia, elevados niveles sanguíneos de minerales como el hierro y el aluminio, retraso mental, pérdida auditiva, y defectos en la retina con consecuente falla de la visión. Adrenoleucodistrofia ligada a X. Resultado de un defecto en una proteína de membrana (ABCD1) que transporta los ácidos grasos de cadena muy larga en los peroxisomas, donde normalmente son metabolizados. En ausencia de esta proteína, los ácidos se acumulan en el cerebro y destruyen las vainas de mielina que aíslan las células nerviosas.
Respuesta celular al estrés oxidativo
Oxígeno ¿Bueno o malo?
Respuesta celular al estrés oxidativo
Oxidación
Pérdida de electrones
Radical: Es una especie química con uno o más electrones desapareados o libres. Son sustancias inestables y muy reactivas, ya que reaccionan con moléculas cercanas a las que oxidan, generando con ello, nuevos radicales.
Especies reactivas de oxígeno (ROS) o radicales libres (RL)
Peróxido de hidrógeno (H2O2) Superóxido (O2-) Peroxilo (ROO-) Oxhidrilo (-OH) Óxido nítrico (NO-) Alcoxilo (RO-)
A bajas concentraciones son benéficas, ya que participan en defensa contra infecciones, como mensajeros en las respuestas celulares, división o proliferación celular.
A altas concentraciones generan estrés oxidativo y daño a las estructuras celulares.
Especies reactivas de oxígeno (ROS)
Principal fuente de ROS 1.-Cadena de transporte de electrones. 2.- Fosforilación oxidativa
Especies reactivas de oxígeno (ROS)
- Ejemplo de ratones.
- El O2 puede salir a través de canales aniónicos dependientes de voltaje.
- El O2 tiene afinidad por las proteínas que contienen Fe.
Moléculas antioxidantes endógenas y exógenas
- Se generan por radiaciones ionizantes.
- Vida media de 1x10-9 segundos
- Es el más reactivo y nocivo.
- El exceso de O2 libera Fe de las moléculas que los contienen.
Cerca de lípidos: lipoperoxidación Cerca del ADN: Modificación de bases o ruptura de la cadena.
Estallido respiratorio
Estrés oxidativo: Resultado de una alteración del equilibrio entre las reacciones pro-oxidantes y las antioxidantes en los organismos vivos.
Estrés oxidativo y sus consecuencias sobre el funcinamiento celular
Estrés oxidativo y sus consecuencias sobre el funcionamiento celular
Altera la permeabilidad Disminución de la fluidez Edema Muerte celular
Dañan la estructura del ADNMutaciones en los pares de bases Rompimientos del ADN Daño a genes supresores de tumores Amplificación de la expresión de proto-oncogenes
Proteínas oxidadas en animales o cultivo celulares:
- Humo de cigarro
- Rayos X
- Hiperoxia
- Ejercicio forzado
- Isquemia
- Consumo crónico de alcohol
- Activación de neutrófilos
- Exposición a ozono o ciertos herbicidas
Efectos:
- Pérdida de la función (enzimas)
- Inhibición de su degradación
- Acumulación: Envejecimiento y apoptosis celular.
Metahemoglobinemia:
La acumulación de proteínas oxidadas se ha asociado con:
- Alzheimer
- Parkinson
- Hipertensión esencial
- Síndrome de distrés respiratorio
- Distrofia muscular
- Formación de cataratas
- Artritis reumatoide
Oxidación del ADN:
8-hidroxidesoxiguanosina Se mide en la orina de pacientes con cáncer, para valorar la eficiencia del tratamiento con radiación y quimioterapia. Biomarcador de estrés celular. Factor de riesgo para el cáncer, la aterosclerosis y la diabetes
Superóxido dismutasa (SOD)
Catalasa (CAT)
Enzimáticos
Glutatión peroxidasa (GPX)
Glutatión reductasa (GRd)
Endógenos
Glutatión reducido (GSH) Transferrina y ferritina
No enzimáticos
MECANISMOS ANTIOXIDANTES
Melatonina, ácido úrico
Vitamina C (ácido ascórbico)Vitamina E (α-tocoferol) Vitamina A (beta-caroteno) Flavonoides
Exógenos
La SOD es la primera línea de defensa contra los radicales y cataliza la disminución del radical O2 produciendo H2O2 y O2.
El H2O2 es un compuesto oxidante que es transformado en H2O por la CAT o por la GPX, proceso en el que se genera glutatión oxidado (GSSG).
La GRd transforma al GSSG a su forma reducida original (GSH), mediante una reacción en la que participa el NADPH como agente reductor
Glutation reducido Cofactor que estimula la acción catalítica de enzimas que neutralizan los radicales libres. Neutraliza al radical OH y al oxígeno singulete.
Animales
Fuentes antioxidantes Forrajes Vitamina E, Se y carotenos en aves y rumiantes Carotenos en cerdos Vitamina E y taurina en perros y gatos.
¡Gracias!
Peroxisomas y estrés oxidativo
mtinoco.unam
Created on March 30, 2024
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PEROXISOMAS
https://www.gettyimages.es/fotos/peroxisomas
Se encuentran en casi todas las células eucariontes
Estructura
https://www.gettyimages.es/fotos/peroxisomas
Contenido
- catalasa
- urato oxidasa
- glucolato oxidasa
- xantina oxidasa
- superóxido dismutasa
- peroxiredoxina.
Sus proteínas son llamadas peroxinas (85 genes).Funciones
CATABÓLICAS
ANABÓLICAS
Alfa y Beta-oxidación.
Participan en la formación del colesterol.
Formación de ácidos biliares acortando la cadena lateral del colesterol.
Descomposición del peróxido de hidrógeno.
Oxidación de sustancias tóxicas: fenoles, etanol y formaldehído.
Síntesis de plasmalógenos.
Sella los poros septales de los hongos filamentosos.
Oxidación de D-aminoácidos y poliaminas.
Glucólisis en Tripanosoma.
Síntesis de toxinas en algunos hongos.
Ciclo del glioxilato en plantas.
continuará...
Funciones
- la urato oxidasa
- la glucolato oxidasa
- xantina oxidasa
R: ácido úrico, D-aminoácidos, hidroxiácidos, poliaminas, sarcosina (plantas), ácido pipecólico. metanol oxidasas, permiten a Hansenula polymorpha y Pichia pastoris crecer en metanol. ¿El H2O2 tendrá algún efecto positivo en las células?Funciones
- Oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga cuyas cadenas contienen de forma característica de 22 a 26 carbonos.
- En animales se lleva a cabo tanto en la mitocondria como en el peroxisoma.
- En plantas y algunos hongos solo en el peroxisoma.
Ejemplos: ácido fitánicoFunciones
GLIOXISOMAS
Las plántulas contienen un tipo especializado de peroxisoma, llamado glioxisoma. Las plántulas dependen de los ácidos grasos almacenados para proporcionar energía y material para formar una nueva planta. Una de las principales actividades metabólicas en estas plántulas en germinación es la conversión de ácidos grasos almacenados a carbohidratos.
GLIOXISOMAS
Gran plasticidad
metanol oxidasas, permiten a Hansenula polymorpha y Pichia pastoris crecer en metano
Interacción con otros organelos
División de los peroxisomas
Biogénesis de los peroxisomas: 2 modelos
Biogénesis de los peroxisomas: 2 modelos
Enfermedades que resultan de una función peroxisomal anormal
El síndrome de Zellweger Hepatomegalia, elevados niveles sanguíneos de minerales como el hierro y el aluminio, retraso mental, pérdida auditiva, y defectos en la retina con consecuente falla de la visión. Adrenoleucodistrofia ligada a X. Resultado de un defecto en una proteína de membrana (ABCD1) que transporta los ácidos grasos de cadena muy larga en los peroxisomas, donde normalmente son metabolizados. En ausencia de esta proteína, los ácidos se acumulan en el cerebro y destruyen las vainas de mielina que aíslan las células nerviosas.
Respuesta celular al estrés oxidativo
Oxígeno ¿Bueno o malo?
Respuesta celular al estrés oxidativo
Oxidación
Pérdida de electrones
Radical: Es una especie química con uno o más electrones desapareados o libres. Son sustancias inestables y muy reactivas, ya que reaccionan con moléculas cercanas a las que oxidan, generando con ello, nuevos radicales.
Especies reactivas de oxígeno (ROS) o radicales libres (RL)
Peróxido de hidrógeno (H2O2) Superóxido (O2-) Peroxilo (ROO-) Oxhidrilo (-OH) Óxido nítrico (NO-) Alcoxilo (RO-)
A bajas concentraciones son benéficas, ya que participan en defensa contra infecciones, como mensajeros en las respuestas celulares, división o proliferación celular.
A altas concentraciones generan estrés oxidativo y daño a las estructuras celulares.
Especies reactivas de oxígeno (ROS)
Principal fuente de ROS 1.-Cadena de transporte de electrones. 2.- Fosforilación oxidativa
Especies reactivas de oxígeno (ROS)
Moléculas antioxidantes endógenas y exógenas
- Se generan por radiaciones ionizantes.
- Vida media de 1x10-9 segundos
- Es el más reactivo y nocivo.
- El exceso de O2 libera Fe de las moléculas que los contienen.
Cerca de lípidos: lipoperoxidación Cerca del ADN: Modificación de bases o ruptura de la cadena.Estallido respiratorio
Estrés oxidativo: Resultado de una alteración del equilibrio entre las reacciones pro-oxidantes y las antioxidantes en los organismos vivos.
Estrés oxidativo y sus consecuencias sobre el funcinamiento celular
Estrés oxidativo y sus consecuencias sobre el funcionamiento celular
Altera la permeabilidad Disminución de la fluidez Edema Muerte celular
Dañan la estructura del ADNMutaciones en los pares de bases Rompimientos del ADN Daño a genes supresores de tumores Amplificación de la expresión de proto-oncogenes
Proteínas oxidadas en animales o cultivo celulares:
Efectos:
Metahemoglobinemia:
La acumulación de proteínas oxidadas se ha asociado con:
Oxidación del ADN:
8-hidroxidesoxiguanosina Se mide en la orina de pacientes con cáncer, para valorar la eficiencia del tratamiento con radiación y quimioterapia. Biomarcador de estrés celular. Factor de riesgo para el cáncer, la aterosclerosis y la diabetes
Superóxido dismutasa (SOD)
Catalasa (CAT)
Enzimáticos
Glutatión peroxidasa (GPX)
Glutatión reductasa (GRd)
Endógenos
Glutatión reducido (GSH) Transferrina y ferritina
No enzimáticos
MECANISMOS ANTIOXIDANTES
Melatonina, ácido úrico
Vitamina C (ácido ascórbico)Vitamina E (α-tocoferol) Vitamina A (beta-caroteno) Flavonoides
Exógenos
La SOD es la primera línea de defensa contra los radicales y cataliza la disminución del radical O2 produciendo H2O2 y O2.
El H2O2 es un compuesto oxidante que es transformado en H2O por la CAT o por la GPX, proceso en el que se genera glutatión oxidado (GSSG).
La GRd transforma al GSSG a su forma reducida original (GSH), mediante una reacción en la que participa el NADPH como agente reductor
Glutation reducido Cofactor que estimula la acción catalítica de enzimas que neutralizan los radicales libres. Neutraliza al radical OH y al oxígeno singulete.
Animales
Fuentes antioxidantes Forrajes Vitamina E, Se y carotenos en aves y rumiantes Carotenos en cerdos Vitamina E y taurina en perros y gatos.
¡Gracias!