20avo teo COMPARTIMIENTOS 1 (1)

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CÉLULA PROCARIONTE 
La célula procarionte es poco compleja, está rodeada por una membrana plasmática 
que a su vez está recubierta por una pared celular. No tendrá en su interior organelas, con 
lo que su ADN se encuentra suelto, se pueden encontrar algunos ribosomas encargados 
de la síntesis proteica → tanto el ADN como los ribosomas estarán asociados a la 
membrana plasmática → o sea que todas las reacciones bioquímicas necesarias para el 
mantenimiento de las funciones vitales de la célula tienen un área limitada, ya que solo 
ocurren asociadas a la membrana plasmática → el tamaño de la célula debe ser muy 
pequeño para que todos sus procesos vitales puedan alcanzar a toda la superficie celular 
en poco tiempo, lo que le impone a la célula una limitación funcional → ya que no 
pueden aumentar su tamaño. 
El ADN de las células procariontes es de doble cadena circular. Las células procariontes 
son individuos únicos. 
CÉLULA EUCARIONTE 
Las células eucariontes tienen un sistema de endomembranas → son membranas internas 
que le permiten a la célula tener distintos compartimientos que son estructuralmente y 
funcionalmente distintos → las características diferenciales de estos compartimientos están 
dadas por proteínas características de cada compartimiento. EL HECHO DE TENER UN SISTEMA 
DE ENDOMEMBRANAS LE OTORGA A LA CÉLULA EUCARIONTE MAYOR EFICIENCIA METABÓLICA Y 
MAYOR COMPLEJIDAD. La célula, al tener diferentes organelas o compartimientos: 
 aumenta el área en donde ocurren las reacciones bioquímicas. 
 compartimientos se encuentran separados del citosol. 
 los compartimientos necesitan de proteínas transportadoras. 
 mecanismo de importación y exportación de proteínas características de dicho 
orgánulo. 
 ocupan posiciones características en el citosol. 
Los compartimientos u organelas en los que se divide la célula eucarionte ocupan 
posiciones características en el citosol. 
CÉLULA EUCARIONTE ANIMAL → hay 
una membrana plasmática 
rodeando a la célula; el CITOSOL es 
el espacio entre la membrana 
plasmática y la membrana de 
cada organela. RER → asociado a 
ribosomas y se encarga de la 
síntesis proteica; REL → no asociado 
a ribosomas, está involucrado en la 
20° T E O R I C O 
síntesis de lípidos. GOLGI → se encarga de realizar las modificaciones postraduccionales de 
las proteínas sintetizadas; MITOCONDRIAS → respiración celular y generación de ATP; 
LISOSOMAS → compuestos por hidrolasas ácidas que se encargan de los procesos de 
digestión; PEROXISOMAS →enzimas catalasas que se encargan del catabolismo de lípidos, 
aminoácidos y de la generación de peróxido de hidrógeno. 
Todas las organelas están dispuestas de manera estratégica → en el núcleo es donde 
ocurre el proceso de transcripción para obtener el ARNm → cuando este sale del núcleo 
se encuentra con el REG en donde ocurre la traducción → esa proteína ya sintetizada en 
el REG → inmediatamente pasa al Golgi en donde va a sufrir las modificaciones 
postraduccionales necesarias para ser funcional → luego será dirigida hacia la organela, o 
hacia la membrana de acuerdo a las características que presente esa proteína. 
TODAS LAS CÉLULAS EUCARIONTES TIENEN EL MISMO TIPO DE ORGÁNULOS → SE DIFERENCIAN UNAS 
DE OTRAS EN LA CANTIDAD DE CADA UNO DE ELLOS → Y ESTA DIFERENCIA SE LAS VA A OTORGAR LA 
FUNCION PARA LA QUE FUE DESARROLLADA CADA CÉLULA. 
Se hizo una centrifugación 
diferencial y después una en 
gradiente para purificar las 
organelas → se observa que 
el citosol ocupa un 
porcentaje del 54% → la otra 
mitad del volumen celular 
está ocupado por organelas 
→ LO CUAL AUMENTA SUSTANCIALMENTE LA SUPERFICIE EN DONDE VAN A OCURRIR LAS REACCIONES 
BIOQUÍMICAS NECESARIAS PARA QUE LA CÉLULA VIVA. 
LOS DISTINTOS TIPOS DE PROTEÍNAS PRESENTES EN CADA ORGÁNULO LE OTORGA PROPIEDADES 
ESTRUCTURALES Y FUNCIONALES PROPIAS DE CADA UNO → y la cantidad de organelas que 
tenga una célula dependerá de la especialización de la célula según su función. 
ORIGEN EVOLUTIVO DEL NÚCLEO Y DEL RETÍCULO 
Célula procarionte ancestral → ADN y 
ribosomas asociado a la membrana 
plasmática. Se produce una 
invaginación de la membrana 
plasmática → la membrana rodeo al 
ADN constituyendo así el núcleo; y 
además, los ribosomas que estaban 
unidos a la membrana formaron el RE. 
El núcleo es topológicamente 
equivalente al espacio citosólico. 
El LUMEN (en blanco) es continuo con las membranas nucleares internas y externas y es 
topológicamente equivalente al espacio extracelular. 
ORIGEN EVOLUTIVO DE LA MITOCONDRIA 
CÉLULA PREEUCARIONTE ANAEORÓBICA → 
puede endocitar otra célula procarionte 
pero aeróbica → esta célula aeróbica 
queda recubierta por otra membrana 
plasmática (membrana de la célula 
preeucarionte). 
Entonces → la mitocondria endocitada 
tiene su propia membrana celular 
recubierta por la membrana celular de la 
célula que la endocitó (DOBLE MEMBRANA). A ESTE PROCESO SE LO CONOCE COMO UN 
PROCESO DE ENDOCITOSIS Y SIMBIOSIS. La célula que endocitó a la mitocondria tiene su 
genoma diferente al genoma de la mitocondria. 
DETERMINACIÓN DEL DESTINO DE UNA PROTEÍNA 
Las proteínas deben poder 
desplazarse entre los 
distintos compartimientos y 
para ello van a tener 
diferentes maneras de 
desplazamiento. 
La proteína es sintetizada 
en el retículo y de allí 
deberá movilizarse. 
La proteína posee una 
señal conocida como SEÑAL DE CLASIFICACIÓN → le indica a la proteína a que 
compartimiento se debe dirigir o si debe quedarse en el citosol. Además → en el 
compartimiento al cual la célula debe dirigirse, se encuentran RECEPTORES DE 
CLASIFICACIÓN → receptores que leerán la señal de que la proteína pertenece a ese 
compartimiento. 
Existen 3 tipos de transporte 
para las proteínas. 
TRANSPORTE REGULADO → del 
núcleo al citosol o del citosol al 
núcleo. Es un tipo de transporte 
que tiene un mecanismo de 
importación y de exportación 
de proteínas. 
Recordar que núcleo y 
citosol son topológicamente 
iguales. 
Transporte vesicular 
Consiste en el transporte de proteínas de un compartimiento a 
otro topológicamente equivalente entre sí → utilizando 
intermediarios de transporte que están rodeados por una 
membrana. 
Si se tiene un COMPARTIMIENTO DADOR (el compartimiento de 
origen de la proteína) → este, por un proceso de germinación 
produce una vesícula en cuyo interior estarán las proteínas a ser 
transportadas. La vesícula va a viajar por el citosol hasta llegar al 
COMPARTIMIENTO DIANA O ACEPTOR → cuando llega, la vesícula se 
fusiona con la membrana del compartimiento y el contenido 
proteico será volcado dentro de ella, y las membranas que 
estaban ancladas a la membrana de la vesícula, ahora formarán 
parte de la membrana del compartimiento diana. 
Entonces → las proteínas para ir desde un compartimiento a otro necesitan de una SEÑAL 
DE CLASIFICACIÓN que le indique a que compartimiento debe ir; un RECEPTOR DE 
CLASIFICACIÓN que reconozca esta señal; y muchas veces también es necesario una 
PEPTIDASA SEÑAL que cortan la señal de clasificación una vez que la proteína llego a su 
destino → estas señales pueden ubicarse dentro de la secuencia proteica, en el carboxilo 
terminal o en el amino terminal → y depende de donde se ubiquen y del tipo de 
señalización se necesitará o no a la peptidasa señal para cortar la señal cuando la 
proteína llegue a destino. 
TRANSPORTE REGULADO DE MOLÉCULAS ENTRE EL NÚCLEO Y EL CITOSOL 
Es un transporte que puede ser de importación o de exportación del núcleo → y esta 
mediado por el COMPLEJO DEL PORO NUCLEAR. 
El núcleo está rodeado por una membrana nuclear (doble membrana, interna y externa) 
la cual presenta poros, a través de los cuales se importarán o exportarán proteínas (a 
través de él también se exporta el ARNm al citosol) → a continuación de la membrana 
nuclear está el retículo. En el interior del núcleo se encuentra la lámina nuclear → es un 
entramadode filamentos intermedios. 
COMPLEJO DEL PORO NUCLEAR 
Son estructuras 
macromoleculares complejas 
formados por más de 30 
nucleoporinas. 
Del LADO CITOSÓLICO están formados por FIBRILLAS CITOSÓLICAS importantes para los 
procesos de importación y exportación del núcleo. 
Hacia el INTERIOR DEL NÚCLEO hay FIBRILLAS NUCLEARES que van a formar la CANASTILLA 
NUCLEAR que tiene una función importante en la importación y exportación de proteínas al 
núcleo. 
DIFUSIÓN REGULADA POR BARRERA DE NPC 
Las moléculas pequeñas e 
hidrofílicas van a entrar por 
difusión libre; mientras que 
aquellas moléculas más 
grandes necesitarán un proceso 
que implique un gasto 
energético (TRANSPORTE ACTIVO). 
Las proteínas que ingresarán al 
núcleo pueden entrar plegadas 
SEÑAL DE LOCALIZACIÓN NUCLEAR 
Hay una señal de localización nuclear o de clasificación que se encuentra en la 
secuencia peptídica de la proteína → que le indica que es una proteína nuclear. Esa señal 
de clasificación nuclear será reconocida por receptores de clasificación → cuando la 
proteína sea reconocida podrá ingresar al núcleo. 
EN EL CASO DEL NÚCLEO NO SE NECESITA DE UNA PEPTIDASA SEÑAL QUE LUEGO CORTE LA SEÑAL DE 
CLASIFICACIÓN. 
La señal de clasificación es una secuencia específica rica en aminoácidos de carga 
positiva → se puede localizar en cualquier parte de la secuencia primaria de la proteína. 
 
 
Señal de importación 
no mutada → proteína 
fluorescente logra 
ingresar al núcleo y se 
los observa 
fluorescentes. 
Señal de importación 
mutada → proteína 
fluorescente no logra 
ingresar al núcleo, sino 
que queda en 
citoplasma, 
haciéndolo fluorescer. 
Se puede hacer un experimento en el cual se cambie un aminoácido de la secuencia de 
localización, y marcar a la proteína con un fluorocromo → en donde la secuencia de 
señalización de la proteína quedo intacta, esa proteína marcada con un fluorocromo 
ingresará al núcleo y se verán los núcleos fluorescer (imagen A). En cambio → si se cambió 
un aminoácido de la secuencia de señalización → ésta ya no será reconocida por el 
receptor de clasificación y la proteína no podrá ingresar al núcleo y quedara en el 
citoplasma → con lo cual se verán los citoplasmas fluorescentes y el núcleo sin 
fluorescencia (imagen B). 
 
RECEPTORES DE IMPORTACIÓN AL NÚCLEO 
La proteína que tiene una señal de localización al núcleo debe ser reconocida por un 
receptor → éste es un receptor de importación al núcleo → LOS RECEPTORES DE 
IMPORTACIÓN AL NÚCLEO SON PROTEÍNAS CITOSÓLICAS SOLUBLES Y SE LAS CONOCE CON EL 
NOMBRE DE IMPORTINAS. 
Entonces → la secuencia de señalización de la proteína será 
reconocida por una importina → formara un complejo e interaccionara 
con las FIBRILLAS CITOSÓLICAS DEL COMPLEJO DEL PORO NUCLEAR → de esta 
manera, el complejo importina-proteína ingrese al núcleo. 
 
COMPLEJO PROTEÍNA-IMPORTINA 
SE PUEDE FORMAR DE DISTINTAS 
MANERAS → se puede tener 
una importina que reconozca 
las distintas señales de 
localización al núcleo (A); o 
también se puede tener a la proteína a transportar con su señal de localización anclada a 
una proteína adaptadora que reconozca esa secuencia de señalización que está en esa 
proteína a transportar → y esa proteína adaptadora a su vez tenga una señal de 
localización nuclear que sea reconocida por una importina (B) → complejo de 3 proteínas 
que ingresará al núcleo. 
EXPORTACIÓN DEL NÚCLEO 
Es el proceso de salida de una proteína del núcleo → se necesita una secuencia de 
señalización, en este caso de exportación; y también se requiere de receptores que 
reconozcan la señal de exportación → los RECEPTORES DE EXPORTACIÓN, en lugar de estar 
en el citoplasma, estarán en el NÚCLEO y serán proteínas solubles nucleares llamadas 
EXPORTINAS. 
GTPASA-RAN IMPONE DIRECCIONALIDAD EN EL TRANSPORTE A TRAVÉS DE LOS NPC. 
Proceso mediado por un GASTO 
ENERGÉTICO; la direccionalidad del 
proceso estará determinada por un 
GRADIENTE DE GDP-GTP. 
En el citosol hay un alto contenido de 
GDP y en el núcleo un alto contenido de 
GTP. Este gradiente permitirá que una 
proteína ingrese al núcleo o salga del 
núcleo. 
En el citosol se tiene a la proteína Ran-GAP que produce la hidrólisis del GTP en GDP; 
mientras que en el núcleo se tiene un factor nuclear de intercambiador de guanina 
(proteína GEF) que intercambia RAN-GDP por GTP. 
 
Del LADO CITOSOLICO se tiene a la IMPORTINA (receptor soluble de importación al núcleo) y 
también se tendrá la proteína que debe ser importada al núcleo y que expresa la 
secuencia de localización nuclear → la importina reconoce esa secuencia y se forma el 
COMPLEJO PROTEÍNA-IMPORTINA. 
En el citosol el RAN-GTP se hidroliza formándose RAN-GDP → esto hace que el contenido 
de GDP del citosol sea mayor al que hay en el núcleo → por lo tanto, este gradiente hace 
que el GDP pueda ingresar al núcleo. Este transporte a favor de gradiente va a arrastrar a 
la proteína unida a la importina → la proteína unida a la importina se va a unir a 
repeticiones de fenilalanina y glicina que están en las fibrillas del complejo del poro 
nuclear (lado citosólico) y llegará hacia el interior del núcleo. 
En el interior del núcleo → el RAN GEF va a intercambiar GDP por GTP de la proteína RAN 
→ haciendo que el RAN-GTP tenga mayor afinidad por la importina, se produzca la 
disociación del complejo proteína-importina y el RAN-GTP se unirá a la importina. El GTP es 
mayor en el núcleo que en el citosol → lo que permite la salida del RAN-GTP unido a la 
importina hacia el lado citosólico para poder continuar con el ciclo. 
Una vez fuera, del lado citosólico, la proteína RAN-GTP se disocia de la importina ya que 
vuelve a ser hidrolizado el GTP a GDP; y la importina libre puede volver a incorporar a otra 
proteína carga con la secuencia de señalización nuclear → VOLVIENDO A REPETIR EL CICLO. 
Se carga la importina con la proteína a transportar → atraviesa el poro nuclear → del lado 
nuclear ocurre la disociación de importina-proteína → intercambiador GEF intercambia 
GDP por GTP → importina cargada con ran-GTP saldrá del núcleo. 
 
 
 
En el NÚCLEO se tiene al RECEPTOR SOLUBLE DE EXPORTACIÓN NUCLEAR (EXPORTINA) y a la 
proteína que tiene que ser transportada hacia el citosol con su secuencia de señalización 
de exportación. 
La exportina se une a la proteína con la secuencia de señalización → y además, la 
exportina tiene un sitio de unión para la proteína RAN-GTP. Como la concentración de 
GTP es mayor en el interior del núcleo que en el citoplasma → el gradiente favorable hace 
que la RAN-GTP pueda salir del núcleo arrastrando al complejo exportina-proteína. 
Fuera del núcleo, EN EL CITOSOL → el GTP será hidrolizado a GDP permitiendo la disociación 
del complejo. Quedando libre la proteína y la exportina → la exportina sin embargo 
deberá regresar al núcleo → como el GDP es mayor en el citosol que en el interior del 
núcleo, el gradiente de GDP permitirá el ingreso de la exportina al núcleo para que se 
repita el ciclo. 
EXPORTINA DENTRO DEL NÚCLEO SE UNIRÁ DE NUEVO A UNA PROTEÍNA → RAN-GTP se une al sitio 
de la exportina → salen del núcleo gracias al gradiente de GTP mayor en el núcleo que en 
el citosol → en el citosol por la hidrolisis del GTP a GDP se disocia el complejo → exportina 
ingresa de nuevo al núcleo gracias al gradiente de GDP mayor en el citosol que en el 
núcleo. 
 
CONTROL DE LA IMPORTACIÓN NUCLEAR DURANTE LA ACTIVACIÓN DE CÉLULAS T 
El FACTOR NF-AT está fosforilado y tiene 
un sitio de unión a la proteína 
CALCINEURINA (fosfatasa). 
Cuando aumenta la concentración 
de calcio dentro de la célula T → se 
activa la fosfatasa produciendo la 
desfosforilación del factor de 
transcripción NF-AT. 
Entonces → la calcineurina se une al 
factor NF-AT dejando libre (por 
fosforilación) una señal de importación 
nuclear → esta señal será reconocida por una importina → el factor NF-AT ingresaráal 
núcleo → y dentro de él, se unirá a sitios en el ADN para activar la transcripción génica. 
Cuando baja la concentración de calcio en la célula T → la calcineurina cambia su 
conformación y se desprende del factor de transcripción → entonces, una proteína 
quinasa fosforilará nuevamente al factor de transcripción y queda expuesta en la proteína 
una señal de exportación → con ella, se unirá a una exportina y saldrá del núcleo. 
SI A LA CÉLULA SE AGREGA UNA SUSTANCIA 
LLAMADA CICLOSPORINA → esta impide 
la unión de la calcineurina y la 
desfosforilación de la proteína → por lo 
tanto nunca se dejará activado el sitio 
de señal de importación nuclear → y 
por lo tanto el factor de transcripción 
no podrá ingresar al núcleo y la 
transcripción de genes que activarán a 
las células T no estará activada. 
 
EXPORTACIÓN DE ARNM DEL NÚCLEO AL CITOSOL 
No solo las proteínas necesitan ser exportadas del núcleo al citosol → sino que también el 
ARNm debe ser exportado del núcleo al citosol una vez que está maduro con la caperuza 
en el 5’ y la cola poliA en el 3’. EL ARNM MADURO SE UNIRÁ A PROTEÍNAS QUE LO PROTEGERÁN → 
Y ESTE COMPLEJO DE ARNM-PROTEÍNAS NECESITARÁ SALIR DEL NÚCLEO PARA PODER HACER LA 
TRADUCCIÓN EN EL CITOSOL. 
La mayoría de los ARNm se exportan por un proceso INDEPENDIENTE DE RAN. 
 
EXISTEN 2 PROTEÍNAS EN EL NÚCLEO: 
 F1XN 
 T1XN 
Son proteínas que facilitan la exportación del ARNm maduro fuera del núcleo. Se 
ensamblan sobre el ARNm maduro → el complejo ARNm-proteínas interaccionará con el 
complejo del poro nuclear para salir del núcleo. 
Para que este complejo salga del núcleo es necesaria la presencia de una helicasa Dbp5 
→ helicasa dependiente de ATP → la helicasa hace un remodelamiento irreversible del 
complejo, lo cual marca la unidireccionalidad del proceso → PROCESO UNICAMENTE DE 
SALIDA DEL MENSAJERO HACIA EL CITOSOL. En el remodelamiento ocurre el desensamblaje de 
las proteínas nucleares que facilitaron el transporte del ARNm fuera del núcleo → estas 
proteínas luego deben reingresar al núcleo por un proceso que si es dependiente de RAN. 
TRANSPORTE REGULADO → LA PROTEÍNA ENTRA PLEGADA Y NO HAY PEPTIDASA SEÑAL; LA FUENTE DE 
ENERGÍA ES EL GRADIENTE GTP-GDP QUE OTORGA LA DIRECCIONALIDAD DE LA PROTEÍNA. 
TRANSPORTE transmembrana 
El transporte transmembrana ocurre ENTRE ESPACIOS 
TOPOLÓGICAMENTE DISTINTOS, un ejemplo es el transporte de 
proteínas hacia el interior de las mitocondrias. 
La mitocondria es una organela que surge en la célula 
eucarionte por medio de un proceso de endocitosis y simbiosis. Se encargan de la síntesis 
de ATP y del transporte electrónico y fosforilación oxidativa → son las encargadas de la 
RESPIRACIÓN CELULAR. 
Se pueden definir una membrana externa y una interna; un espacio intermembrana y el 
espacio de la matriz mitocondrial. 
Las mitocondrias tienen tanto ribosomas 
propios como ADN propios → estos ribosomas 
se encargan de la síntesis de proteínas que 
formarán parte de la mitocondria y el ADN 
tiene la característica de ser un genoma 
diferente al de la célula que contiene a la 
mitocondria. 
Si bien la mitocondria contiene ribosomas → 
la mayoría de las proteínas que constituyen la mitocondria no están sintetizadas en ella 
sino que son codificadas en el núcleo y el ARNm será exportado desde el núcleo al citosol 
→ y en el citosol ese ARNm será traducido a proteínas las cuales necesitaran ingresar a la 
mitocondria para constituir las proteínas mitocondriales. 
LAS PROTEÍNAS VAN A NECESITAR UNA SEÑAL DE DIRECCIONAMIENTO HACIA EL LUGAR ESPECÍFICO 
DE LA MITOCONDRIA QUE LE CORRESPONDE → habrá proteínas dirigidas hacia la matriz 
mitocondrial, proteínas que tengan señales para ser dirigidas hacia el espacio 
intermembrana y también habrá proteínas dirigidas tanto hacia la membrana interna 
como hacia la externa. 
TRANSLOCACIÓN COTRADUCCIONAL Y POSTRADUCCIONAL DE PROTEÍNAS 
Cuando una proteína sintetizada en el citosol debe ingresar a una organela → ese ingreso 
puede ocurrir de dos formas: 
 TRANSLOCACIÓN COTRADUCCIONAL 
→ a medida que la proteína se va 
sintetizando va ingresando a la 
organela. 
 
 TRANSLOCACIÓN POSTRADUCCIONAL 
→ proteína se sintetiza 
completamente en el citosol y 
luego será transportada y 
reconocida por un receptor de su 
señal de localización e ingresará 
dentro del compartimiento. 
EN EL CASO DEL INGRESO DE ESTAS PROTEÍNAS A LA MITOCONDRIA → EL PROCESO SIEMPRE SERÁ 
POSTRADUCCIONAL → la proteína se sintetizará en el citosol, y luego, gracias a su señal de 
localización mitocondrial → será reconocida por un receptor mitocondrial y se le permitirá 
la entrada a la mitocondria. 
Para que este proceso ocurra → se necesita una SEÑAL DE CLASIFICACIÓN, un RECEPTOR DE 
CLASIFICACIÓN y en este caso, como la secuencia de señalización está en el amino 
terminal, se necesita de una PEPTIDASA SEÑAL → ésta cortara la señal de clasificación una 
vez finalizado el proceso de translocación de la proteína hacia el interior mitocondrial. 
ES IMPORTANTE TENER EN CUENTA QUE LA SEÑAL DE CLASIFICACIÓN, EN EL CASO DE LA 
MITOCONDRIA QUE POSEE DISTINTOS COMPARTIMIENTOS, TIENE QUE SER DIRIGIDA NO SOLO A LA 
MITOCONDRIA SINO AL COMPARTIMIENTO ESPECÍFICO AL QUE DEBA INGRESAR LA PROTEÍNA. 
TRANSLOCADORES PROTEICOS EN LAS MEMBRANAS MITOCONDRIALES 
 
La proteína que tiene la señal de localización hacia la mitocondria debe ser reconocida 
por algún receptor en la mitocondria. Las membranas mitocondriales son 2 → la externa y 
la interna. 
 COMPLEJO TOM (membrana externa) → un receptor acoplado a un canal de 
translocación que permitirá el ingreso de la proteína hacia el interior de la 
mitocondria. 
 TIM23 (membrana interna) → permite que la proteína que ingresó a través del 
complejo TOM pueda ingresar a través del completo TIM23 hacia la matriz 
mitocondrial. 
 COMPLEJO TIM22 (membrana interna) → es un complejo que permite la inserción entre 
proteínas de múltiples dominios transmembrana. 
 COMPLEJO SAM (membrana externa) →interviene en proteínas que tienen plegamiento 
beta y que serán ancladas a la membrana externa. 
 COMPLEJO OXA (membrana interna) → es capaz de insertar proteínas que fueron 
codificadas por el genoma mitocondrial y que fueron traducidas en la matriz 
mitocondrial. 
 
IMPORTACIÓN DE PROTEÍNAS A LA MITOCONDRIA 
 
Se tiene una proteína que fue sintetizada en el retículo endoplasmático rugoso → ésta 
proteína tiene una señal de direccionamiento a la mitocondria en su amino terminal → 
esta señal será reconocida por el COMPLEJO TOM, por el receptor acoplado al translocador 
(membrana externa de la mitocondria). La proteína va a ingresar a través del complejo 
TOM y debe atravesar la membrana interna para llegar a la matriz mitocondrial → lo hace 
a través del COMPLEJO TIM23. 
Una vez que la proteína ingresó a la matriz mitocondrial habrá una peptidasa señal que 
cortará la señal de direccionamiento a la mitocondria que se encuentra en el amino 
terminal → SE OBTIENE ASÍ, A LA PROTEÍNA MITOCONDRIAL MADURA. 
LAS PROTEÍNAS MITOCONDRIALES SIEMPRE SON IMPORTADAS DEL CITOSOL A LA MITOCONDRIA DE 
MANERA DESPLEGADA → para que se importen de forma desplegada se necesita de las 
CHAPERONAS y también se necesita un GASTO ENERGÉTICO. 
 
La proteína que debe ingresar a la mitocondria se unirá por su secuencia de señalización 
al receptor del complejo TOM → comienza a translocar hacia el interior del espacio 
intermembrana → para que esto ocurra la proteína debe estar desplegada, y para que 
esté desplegada se necesita de CHAPERONAS CITOSÓLICAS (HSP70) que se unirán a los sitios 
hidrofóbicos de las proteínas evitando que se plieguen. A medida que va ingresando la 
proteína a través del TRANSLOCADOR TOM → las chaperonas se irán desprendiendo, y para 
ello es necesario la HIDRÓLISIS DEL ATP (gasto energético). 
Una vez que la proteína ya está en el espacio intermembrana → será reconocidapor el 
COMPLEJO TIM 23 en la membrana interna de la mitocondria → permitiendo que la proteína 
transloque hacia la matriz mitocondrial. Para que esto ocurra se necesita del potencial de 
membrana → hay un bombeo de protones hacia el espacio intermembrana el cual 
genera una DIFERENCIA DE POTENCIAL → esta diferencia de potencial dará la energía 
necesaria para que la proteína que está translocando a través del TIM23 pueda ingresar a 
la matriz mitocondrial. 
Cuando la proteína comienza a ingresar a la matriz mitocondrial comienza a enrollarse → 
para evitar que se pliegue, las CHAPERONAS MITOCONDRIALES (HSP70) van a tapar los sitios 
hidrofóbicos de la proteína del lado de la matriz mitocondrial → evitando que se pliegue 
antes de haber ingresado completamente. Una vez que la proteína ingresó 
completamente, se requiere de la HIDRÓLISIS DE ATP para que las chaperonas se 
desprendan de la proteína y ésta entonces se plegará hacia su conformación más estable 
(nativa). 
IMPORTACIÓN DE PROTEÍNAS DESDE EL CITOSOL A LA MEMBRANA 
MITOCONDRIAL INTERNA Y EL ESPACIO INTERMEMBRANA 
 
PROTEÍNA QUE TIENE DIRECCIONAMIENTO HACIA LA 
MITOCONDRIA PUEDE ESTAR DIRIGIDA HACIA LOS DISTINTOS 
COMPARTIMIENTOS MITOCONDRILAES → señal de 
direccionamiento en rojo hacia la mitocondria; SE PRODUCE 
LA TRANSLOCACIÓN A TRAVÉS DEL COMPLEJO TOM Y DESPUÉS A 
TRAVÉS DEL COMPLEJO TIM23. Además de esta señalización 
tiene una secuencia hidrifóbica (en naranja) que se la 
llama SECUENCIA DE PARO → CUANDO EL TRANSLOCADOR 
RECONOCE ESA SECUENCIA FRENA LA TRANSCLOCACIÓN DE LA 
PROTEÍNA → se libera el translocador, la proteína continua ingresando por el complejo tom 
y la proteína queda enganchada por el sitio hidrofóbico a la membrana interna de la 
mitocondria. 
Se puede tener proteínas que ingresan a la 
matriz mitocondrial y que también tengan 
una DOBLE SEÑALIZACIÓN → una señal de 
direccionamiento a la mitocondria que 
permite su translocación a través del 
COMPLEJO TOM y del TIM23 → pero cuando 
llega a la matriz mitocondrial, se corta la señal de direccionamiento y queda en su 
secuencia otra señal → UNA SEÑAL DE DIRECCIONAMIENTO HACIA LA MEMBRANA INTERNA DE LA 
MITOCONDRIA. La proteína será reconocida por el COMPLEJO OXA → comenzará la 
translocación y la proteína podrá quedar anclada a la membrana interna mitocondrial o 
puede venir una proteasa que corte el sitio soluble → dando una PROTEÍNA SOLUBLE DEL 
ESPACIO INTERMEMBRANA. 
Complejo tim22 
especializado en proteínas 
que tienen varios sitios de 
inserción en la membrana 
mitocondrial interna. 
 
TRANSPORTE CITOSOL-MITOCONDRIA: 
 posee secuencia de señalización en el amino terminal. 
 posee un receptor en el complejo TOM. 
 posee un canal de translocación → el complejo TOM. 
 si la proteína va hacia la matriz mitocondrial → también necesita un canal de 
translocación en la membrana interna → complejo TIM23. 
 la proteína siempre ingresa desplegada; con un gasto energético para mantenerla 
desplegada. 
 se requiere de una peptidasa señal ya que la secuencia de señalización debe ser 
cortada una vez que la proteína ingresó a la matriz mitocondrial. 
 lo que impulsa el direccionamiento de la proteína hacia la matriz mitocondrial es la 
hidrolisis del ATP y la diferencia de potencial de membrana. 
TRANSPORTE DE PROTEÍNAS AL PEROXISOMA 
El transporte de proteínas del citosol al peroxisoma es 
otro tipo de transporte transmembrana → espacios 
topológicamente distintos; se necesitan 
translocadores proteicos transmembrana. 
Como todas las proteínas 
están codificadas en el 
núcleo deberán ser 
transportadas hacia el 
peroxisoma por 
translocadores. 
Su principal función es INTERVENIR EN EL CATABOLISMO DE AMINOÁCIDOS Y LÍPIDOS. En su 
interior posee enzimas oxidativas como catalasa y oxidasas. Es uno de los principales 
lugares donde se forma peróxido de hidrógeno. 
BIOGÉNESIS DE PEROXISOMAS 
Los peroxisomas se 
originan a partir del 
RETÍCULO ENDOPLÁSMICO → 
ocurre un proceso de 
formación de una 
vesícula precursora de 
peroxisoma que se 
desprende del retículo → 
esa vesícula comienza a 
incorporar proteínas del 
peroxisoma que son específicas sintetizadas en el citosol → LUEGO COMIENZA A CRECER EL 
PEROXISOMA, Y POR UN PROCESO DE FISIÓN SE OBTENDRÁN DOS PEROXISOMAS HIJOS. 
La translocación al peroxisoma va a necesitar de una SEÑAL DE CLASIFICACIÓN, de un 
RECEPTOR DE CLASIFICACIÓN y no necesitara de una peptidasa señal ya que la señal de 
clasificación forma parte de la proteína. 
LA TRANSLOCACIÓN AL PEROXISOMA ES UN PROCESO POSTRADUCCIONAL. 
Señal de clasificación → llamada 
SECUENCIA SKL → formada por 3 
aminoácidos ubicadas en el 
extremo carboxilo terminal → 
también es conocida como 
secuencia de direccionamiento 
PEROXISÓMICO PTS1. 
En el caso de las proteínas que 
ingresan al peroxisoma → estas ingresan plegadas. 
 
IMPORTACIÓN DE PROTEÍNAS DESDE EL CITOSOL AL PEROXISOMA 
 
Las proteínas deben ingresar plegadas y se necesita energía que proviene de la hidrolisis 
del ATP. La proteína plegada tiene en su extremo carboxilo la secuencia de 
direccionamiento al peroxisoma → ésta secuencia será reconocida por un RECEPTOR 
SOLUBLE LLAMADO PEX5 QUE ESTÁ EN EL CITOSOL → una vez que la proteína fue reconocida, 
este complejo interaccionará con un translocador de la membrana del peroxisoma 
(pex14) → a través de este translocador, la proteína con el pex5 ingresa a la matriz del 
peroxisoma → Y EN EL INTERIOR DEL PEROXISOMA SE DISOCIA EL COMPLEJO → quedando la 
proteína dentro del peroxisoma (no se cortará la secuencia señal) y el pex5 debe volver al 
citosol → para ello, en el peroxisoma hay un COMPLEJO FORMADO POR 3 PROTEÍNAS (PEX2, 
PEX12 Y PEX10) el cual es un translocador que permite la salida del pex5 nuevamente hacia 
el citosol para que vuelva a reconocer alguna proteína con direccionamiento al 
peroxisoma y repita el ciclo. 
TRANSPORTE TRANSMEMBRANA CITOSOL-PEROXISOMA: 
 hay secuencia de señalización → PTS1 (3aa) 
 receptor soluble → pex5. 
 hay canal de translocación. 
 proteína entra plegada con gasto energético. 
 no se requiere de peptidasa señal. 
 la fuente de energía es el ATP.