seminario

Separando Organelos
En los 50’s y 60’s, científicos usaron dos técnicas para estudiar los organelos
celulares: microscopia y fraccionamiento. Christian de Duve fue la cara
visible del fraccionamiento celular. A comienzos de los 50’s, el uso la
centrifugación para distinguir un nuevo organelo, el lisosoma, producto de
fraccionamientos anteriores se había podido caracterizar: el núcleo, lamitocondria rica en fracción, y los microsomas. Poco después, él utilizó
centrifugación con equilibrio de densidades para descubrir un nuevo organelo.
Antecedentes
Las células eucariontes son altamente organizadas y están compuestas de estructuras
celulares conocidas como organelos, las que realizan funciones específicas. Aunque la
microscopía ha permitido a los biólogos describir lalocalización y apariencia de varios
organelos, su uso se hace limitado en el descubrimiento de la función de cada organelo.
Para hacer esto, los biólogos celulares se han basado en una técnica conocida como
fraccionamiento celular. Aquí, las células se rompen, y los componentes celulares se
separan en base al tamaño, masa y densidad, usando diversas técnicas de centrifugación.
Entonces, los científicospodían aislar y analizar los componentes celulares de diferentes
densidades, que se denominan fracciones. Usando este método, los biólogos tenían dividida
la célula en cuatro fracciones: núcleo, mitocondria rica en fraccion, microcosmos, y savia
celular.
De Duve fue un bioquímico interesado en las ubicaciones subcelulares de enzimas
metabólicas. Él ya había realizado un gran trabajo sobre elfraccionamiento de las células
del hígado, en el cual había podido determinar la localización subcelular de numerosas
enzimas. Mediante la localización de estas enzimas en fracciones celulares específicas, él
pudo comenzar a dilucidar la función de los organelos. Se ha señalado que su trabajo se
basó en dos hipótesis: el "postulado de la homogeneidad bioquímica" y "el postulado de
únicaubicación". En resumen, estas hipótesis proponen que toda la composición de una
población subcelular contendrá las mismas enzimas, y que cada enzima está localizada en
un sitio discreto dentro de la célula. Armado con estas hipótesis y con la gran herramienta
de la centrifugación, de Duve subdividió la mitocondria rica en fracción.
Primero, identificó la fracción ligera mitocondrial, que estácompuesta de enzimas
hidrolíticas que en la actualidad se conoce que son las que componen el lisosoma. Luego,
en una serie de experimentos que se describirán aquí, identificó otra discreta fracción
subcelular, que él denominó peroxisoma, dentro de la fracción rica mitocondrial.
El Experimento
de Duve estudió la distribución de enzimas en células hepáticas de rata. Altamente activo
en elmetabolismo energético, el hígado contiene un número de enzimas útiles para
estudiar. Para encontrar la presencia de diversas enzimas durante el fraccionamiento, él se
basó en ensayos ya conocidos, llamados ensayos de enzimas, para la actividad enzimática.
Para conservar la máxima actividad enzimática, tuvo que tomar algunas precauciones, las
que incluyen la realización de todas las etapas defraccionamiento a 0° C, ya que el calor
desnaturaliza las proteínas, lo que podría comprometer la actividad enzimática.
De Duve utilizó centrifugación zonal, para separar los componentes celulares en
determinados pasos de centrifugación. Le sacó el hígado a la rata y lo rompió aparte, por
homogeneización. La cruda preparación de células homogeneizadas fue sometida
relativamente a centrifugación debaja velocidad. Este paso inicial separó el núcleo de la
célula, él se encuentra como sedimento en el parte inferior del tubo, desde el extracto
citoplasmático que se encuentra en el sobrenadante. A continuación, de Duve subdividió el
extracto citoplasmático en fracción mitocondrial pesada, fracción mitocondrial de luz, y
fracción microsomal. Él logró separar el citoplasma mediante el empleo...