Mitocondrias y respiración celular
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MITOCONDRIAS Y RESPIRACIÓN CELULAR
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Mitocondrias y respiración celular
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MITOCONDRIASY
RESPIRACIÓN CELULAR
MITOCONDRIASY
RESPIRACIÓN CELULAR
MITOCONDRIAS Y RESPIRACIÓN CELULARIntroducción
MITOCONDRIAS Y RESPIRACIÓN CELULARIntroducción
Alimentos(cadenas carbonadas)
O2
CO2
y Agua
Las PlantasLos Animalesy el Hombre
NOS HEMOS PREGUNTADO:¿Cómo los alimentos llegan a transformarse en ENERGIA?
¿Por qué los seres vivos necesitamos O2?¿En qué parte de nuestro organismo se utiliza el O2?
CO2 y H20
FOTOSÍNTESIS CO2
y H2O
Carbohidratos
formados
OxígenoLiberado
Energía
Solar
MoléculaDe Almidón
O2
MITOCONDRIAS Y RESPIRACIÓN CELULAREl Ciclo del Carbono
MITOCONDRIAS Y RESPIRACIÓN CELULAREl Ciclo del Carbono
RespiraciónPulmonar
Célula
Mitocondria
O2
RespiraciónCelular
ENERGÍA(ATP)
LAS MITOCONDRIAS ConceptoLAS MITOCONDRIAS Concepto
Son organelos presentes en el citoplasma celular,cuya estructura y función están destinados
a generar la ENERGÍA METABÓLICAnecesaria para las funciones vitales.
LAS MITOCONDRIAS ImportanciaLAS MITOCONDRIAS Importancia
Desempeñan un papel crucial en la generación de energía metabólica
en las células eucariotas.
Son responsables de proveer la mayor partede la energía útil
derivada de la degradaciónde los carbohidratos y de los ácidos grasos
(METABOLISMO OXIDATIVO),la cual convertirá en ATPmediante el proceso de la
FOSFORILACIÓN OXIDATIVA.
LAS MITOCONDRIAS Características Generales
LAS MITOCONDRIAS Características Generales
Probablemente deriven de bacterias aeróbicas(Teoría simbióntica).
Se encuentran en todos los tipos celulares.
El número de mitocondrias x célula dependedel tipo celular.
Se ubican en la región celular que tenga
mayor demanda de energía.
Se desplazan dentro de la célula gracias amicrotúbulos y proteínas motoras asociadas,
pero en algunos tipos celulares están fijas.
Tienen un genoma propio.
LAS MITOCONDRIAS Características Generales: Morfología
LAS MITOCONDRIAS Características Generales: Morfología
Predominan las de forma cilíndrica.
Experimentan cambios sutiles de forma,derivados de su actividad.
Miden ~3µm de largo x 0,5µm de diámetro.
Al MET o al ML tienen apariencia bidimensional (elongada, redondeada ovoide o en Y),
aunque en realidad son TRIDIMENSIONALES.
Apariencia de las Mitocondrias en una Célula Parietal GástricaEstimulada para Producir Ácido Clorhídrico.
LAS MITOCONDRIAS Características Generales:
Morfología
LAS MITOCONDRIAS Características Generales:
Morfología
LAS MITOCONDRIAS Características Generales:
Morfología
LAS MITOCONDRIAS Características Generales:
Morfología
Variaciones en la Apariencia de las Mitocondrias al MET
LAS MITOCONDRIAS Características Generales:
Morfología
LAS MITOCONDRIAS Características Generales:
Morfología
Modelo Tridimensional de Mitocondria
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
2 membranas:- Externa- Interna
2 compartimientos:- Intermembranoso
- Matriz
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
Mitocondria
MembranaexternaEspacio
intermembranoso
Membranainterna
Cresta
Matríz
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LA MEMBRANA EXTERNALA MEMBRANA EXTERNA
Proteína (porinas)
Estructura similar a la membranaplasmática
Fosfolípidos
CARACTERÍSTICAS: Permeable a todos los solutos, excepto, las macromoléculas.
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LA MEMBRANA INTERNALA MEMBRANA INTERNA
CARACTERÍSTICAS:
Las 2 caras de su bicapa lipídica son asimétricas.
Elementos localizados en ella: 1. Moléculas de la Cadena Respiratoria: - NADH-Deshidrogenasa. - b-c1. - Citocromo-oxidasa. - Ubiquinona. - Citocromo C. 2. FAD y Succinato-Deshidrogenasa 3. ATPsintetasa. 4. Fosfolípido doble: Cardiolipina. 5. Canales iónicos y Permeasas.
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LA MEMBRANA INTERNALA MEMBRANA INTERNA
F1
F0
CadenaRespiratoria
Membrana Interna
Membrana Externa
Espacio Interm
embranoso
CrestaADN mitocondrial
Las Partículas F1 y F0 (antes, partículas elementales)corresponden a la ATP sintetasa
Matriz
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
EL ESPACIO INTERMEMBRANOSOEL ESPACIO INTERMEMBRANOSO
CARACTERÍSTICAS: Contenido de solutos similar al citosol. Elevada concentración de hidrogeniones.
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LAS MITOCONDRIAS Organización Estructural
LA MATRÍZ MITOCONDRIALLA MATRÍZ MITOCONDRIAL
CARACTERÍSTICAS: Aspecto gelatinoso. Contiene numerosas moléculas:
1. Varias copias de ADN circular. 2. 13 tipos de ARNm. 3. 2 tipos de ARNr (ribosomas). 4. 22 tipos de ARNt. 5. Gránulos (Ca++). 6. Complejo enzimático PDH. 7. Enzimas de la ß-oxidación de ácidos grasos. 8. Enzimas del Ciclo de Krebs (-SDH). 9. CoA, NAD+, ADP, P, O2…
LAS MITOCONDRIAS Reproducción
LAS MITOCONDRIAS Reproducción
CRECIMIENTO Y DIVISIÓN MITOCONDRIAL= Fisión Binaria =
Es el mecanismo mediante el cualse reproducen las mitocondrias,
con el fin de reemplazar a las que desaparecen
y de duplicar su número durante cada ciclo celular.Formación de Mitocondrias no “de novo”
Crecimiento Fisión Segregación
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
¿CÓMO SE GENERAN LAS SEÑALESPARA EL CRECIMIENTO Y DIVISIÓN MITOCONDRIALY DE DÓNDE VIENEN LAS MOLÉCULAS NECESARIAS
PARA LA DUPLICACIÓN DE SUS COMPONENTES?
La BIOGÉNESIS MITOCONDRIAL comprendetodos los procesos necesarios
para el crecimiento y duplicaciónde todos los componentes mitocondriales,
antes de su división y segregacióndurante el Ciclo Celular.
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
I. ¿CÓMO SE GENERAN LAS SEÑALESPARA EL CRECIMIENTO Y DIVISIÓN MITOCONDRIAL?
Ej.: Mitocondrias de las Células Musculares (aún es hipotético)
Contracción Muscular
Cambios en la conformación de ciertas proteínas
Activación de Integrinas (proteínas de membrana)
Flujo de iones (Calcio)
Recambio de ATP
Fosforilación de Proteínas
Estimulación del metabolismo
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
EL GENOMA MITOCONDRIALOrigen materno.
El ADN mitocondrial es circulary carece de histonas.
Sólo 37 genes codificados.
Un solo origen de replicación.
Sólo 7% de secuenciasque no se transcriben.
Genera 22 tipos de ARNty 2 tipos de ARNr.
4 codones con significadodiferente al del genoma nuclear.
Varios miles de copias por células.
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
II. ORIGEN DE LAS MOLÉCULAS NECESARIASPARA EL CRECIMIENTO Y DUPLICACIÓN MITOCONDRIAL
TIPO MOLECULARINCORPORADO
A LA MITOCONDRIA
ORIGEN MECANISMO DEINCORPORACIÓN A LA
MITOCONDRIA
Fosfolípidos paralas membranasmitocondriales
Membrana delretículo
endoplasmático
Proteínas citosólicasintercambiadoras
~95% de Proteínasmitocondriales
Ribosomas citosólicos libres Chaperonas hsp70 y 60Péptido señal
Túneles proteicos (translocones)
…/…
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
LAS MITOCONDRIAS Biogénesis
II. ORIGEN DE LAS MOLÉCULAS NECESARIASPARA EL CRECIMIENTO Y DUPLICACIÓN MITOCONDRIAL
Sólo 5% de las Proteínas Mitocondriales serán ensambladasen las Mitocondrias, utilizando ARN mitocondrial y aminoácidos
de origen citosólico:
7 subunidades del complejo NADH deshidrogenasa.
1 subunidad del complejo b-c1.
3 subunidades del complejo Citocromo-Oxidasa.
2 subunidades de la ATPsintetasa.
(LAS 13 SE INTEGRARÁN A LA MEMBRANA INTERNAMITOCONDRIAL)
…/…
¡GRACIAS!
