Funciones de los peroxisomas

De Wikillerato

Revisión de 08:03 25 abr 2011

Los peroxisomas son los orgánulos celulares en los que se llevan a cabo diferentes tipos de reacciones oxidativas que producen H2O2 peróxido de hidrógeno. Los peroxisomas contienen al menos 50 enzimas oxidativas diferentes, que están implicadas en diversas rutas bioquímicas en diferentes tipos de células, además de catalasa que degrada el peróxido de hidrógeno en H2O (agua) y Oxígeno molecular (O2). El peróxido hidrógeno H2O2 se produce durante la oxidacción de los grupos prostéticos (FAD y FMN) que portan las oxidasas flavínicas que catalizan la oxidación de los sustratos a partir del oxígeno molecular.

Diversos subtratos se degradan mediante estas reacciones oxidativas en los peroxisomas, incluyendo ácido úrico, aminoácios y ácidos grasos. La oxidación de los ácidos grasos es un ejemplo especialmente importante ya que proporcionauna fuente pricipal de energía metabólica. En las células animales los ácidos grasos se oxidan tanto en los peroxisomas como en las mitocondrias, pero en levaduras y en las plantas la oxidación de los ácidos grasos está restringida a los peroxisomas.

Oxidación de ácidos grasos

.- Los peroxisomas de las plantas realizan también otra función importante: la fotorespiración

La fotorespiración que se dá en los peroxisomas de las células vegetales sirve para metabolizar un producto derivado de la fotosíntesis. En la fotosíntesis el CO2 (dióxido de carbono) es convertido a glúcidos (carbohidratos) en una serie de reacciones bioquímicas que ocurre en la fase oscura de la fotosíntesis denominadas ciclo de Calvin. El primer paso en ese ciclo es la adicción de CO2 al azúcar de cinco carbonos ribulosa 1,5 bifosfato, que da lugar a dos moléculas de 3-fosfoglicerato (cada una de tres átomos de carbono). Sin embargo, la enzima responsable de catalizar esa reacción (ribulosa bifofato carboxilasa o RUBISCO) algunas veces cataliza la adicción a la ribulosa 1,5 bifosfato de una molécula de O2 en lugar de CO2, produciendo una molécula de 3-fosfoclicerato y una molécula de fosfoglicolato de dos carbonos). Esta es una reacción secundaria y el fosfoglicolato no es un metabolito útil.

En el cloroplasto el fosfoglicolato es convertido en glicolato y después es transferido a los peroxisomas donde se oxida y se convierte en glicina. La glicina se transfiere a las mitocondrias donde dos moléculas de glicina son convertidas en una molécula de serina con la pérdida de CO2 y NH3. La serina es devuelta a continuación a los peroxisomas, donde es convertida en glicerato. Finalmente el glicerato retorna a los cloroplastos, donde se reintroduce en el ciclo de Calvin. Por lo tanto, los peroxisomas desempeñan un papel importante al permitir que la mayor parte del carbono presente en el glicolato sea recuperado y utilizado La fotorespiración no parece que sea beneficiosa para la planta, ya que esencialmente es el proceso opuesto a la fotosíntesis se consume O2 y se libera CO2 sin obtener nada de energía metabólica en forma de ATP. Sin embargo, la incorporación ocasional de O2 en lugar de CO2 parece ser una característica intrínseca inherente a la actividad enzimática de la RUBISCO, por lo que la fotorespiración suele acompañar a la fotosíntesis.

Además deproporcionar un compartimento para las reacciones de oxidación, los peroxisomas intervienen en la biosíntesis de lípidos. En las células el colesterol y el dolicol se sintetizan en los peroxisomas y en el RE.

.- Síntesis de plasmalógenos

Los peroxisomas contienen enzimas necesarias para la síntesis de plasmalógenos, una familia de fosfolípidos en la que una de las cadenas hidrocarbonadas está unida al glicerol mediante un enlace éter en lugar de por un éster. Los plasmalógenos son componentes importantes de la membrana de algunos tejidos principalmente corazón y en el cerebro, aunque están ausentes en otros.

.- Catabolismo de purinas

En los peroxisomas se lleva a cabo la rotura del exceso de purinas (AMP, GMP) a ácido úrico