1. MITOCONDRIAS Dra. Dunia A. Lozada Quintanilla Docente Principal Dpto. Acadmico de Morfologa Humana. Facultad de Medicina. UNSA.

2. Las mitocondrias desempean un papel crucial en la generacin de energa metablica en la clulas eucariotas. Son responsables de la mayor parte de la energa til derivada de la degradacin de los carbohidratos y de los cidos grasos, que es convertida en ATP por el proceso de fosforilacin oxidativa. 3. Las mitocondrias (organelos) celulares que se encuentran en prcticamente todas las clulas eucariotas. Al MO : grnulos, bastones, filamentos (Altman, 1884) Condrioma: (granulacin) conjunto de mitocondrias. Benda 1897, mitocondrias (del griego mitos: hilo, chondros: grnulo). Son estructuras dinmicas. 4. Tamao, nmero y forma son muy variables Dimensiones: desde 0.5 hasta 1 m de anchura y desde 1 hasta 5 7 m de longitud Organelos encargados de suministrar la mayor parte de la energa necesaria para la actividad celular. Actan como centrales energticas de la clula y sintetizan ATP por el ciclo del cido ctrico (de Krebs) y la cadena de transportadores de electrones. 5. La mayora de las protenas mitocondriales son traducidas en los ribosomas citoplasmticos libres, y son importadas al orgnulo debido a seales directoras especficas. Contienen su propio ADN, que codifica ARNt, ARNr y algunas protenas mitocondriales. 6. Diagrama tridimensional de una mitocondria en corte longitudinal 7. Micrografa electrnica de una Mitocondria 8. La Matriz y la Membrana Mitocondrial Interna son los principales compartimentos funcionales de las mitocondrias. En los organismos animales, como el espermatozoide que no aporta citoplasma a la clula huevo, los genes mitocondriales se heredan exclusivamente de la madre. 9. Matriz Mitocondrial Contiene el sistema gentico mitocondrial as como las enzimas responsables de las reacciones centrales del metabolismo oxidativo. Las enzimas del ciclo del cido ctrico localizadas en la matriz mitocondrial tienen un papel central en la degradacin oxidativa tanto de los carbohidratos como de los cidos grasos. La oxidacin del acetil CoA a CO2 est acoplada a la reduccin de NAD+ y FAD a NADH y FADH2 respectivamente. Grnulos osmifilos: cationes divalentes, principalmente Ca+ + 10. En la mitocondria, el metabolismo de los azucares y cidos grasos se completa mediante su oxidacin total a CO2 y H2O, liberndose 36 molculas de ATP por cada una de glucosa. 11. Membrana Mitocondrial Interna Representa el principal lugar de generacin de ATP. Contiene ms del 70% de protenas que intervienen en la fosforilacin oxidativa as como en el transporte de metabolitos entre el citosol y la mitocondria. Es impermeable a la mayora de iones y de molculas pequeas. 12. Membrana mitocondrial interna Las crestas mitocondriales contienen tres tipos de protenas: Las protenas que trasportan los electrones hasta el oxgeno molecular Un complejo enzimtico, la ATP-sintetasa que cataliza la sntesis de ATP (fosforilacin oxidativa). Protenas trasportadoras que permiten el paso de iones y molculas a travs de la membrana interna. 13. Las mitocondrias de la grasa parda, contienen en la membrana mitocondrial interna una protena de transporte llamada TERMOGENINA, que permite el flujo de protones H+ hacia el interior a favor de gradiente electroqumico, sin activar la ATP sintetasa. Por ello estas clulas pueden oxidar sus reservas de grasa a gran velocidad, produciendo ms calor que ATP y actuando como calefactores que reaniman a los animales hibernantes, o protegen del fro al recin nacido 14. Membrana mitocondrial externa Es completamente permeable a las molculas pequeas porque contiene porinas. Por lo tanto la composicin del espacio intermembrana es similar a la del citosol respecto a los iones y a las molculas pequeas. En consecuencia la membrana mitocondrial interna es la barrera funcional y mantiene el gradiente de protones. 15. DNA mitocondrial humano (mtDNA) 16. Visualizacin del DNA mitocondrial en una clula de Euglena gracilis 17. La va del transporte de electrones y protones en la membrana mitocondrial interna 18. Modelo de la estructura de ATP sintetasa 19. El Fosfato y el sistema de transporte ATP/ADP en la membrana mitocondrial interna 20. Funciones mitocondriales 21. Funciones mitocondriales La oxidacin de los glcidos se realiza en el ciclo de krebs La oxidacin de cidos grasos constituye el ciclo de la -oxidacin Formacin de cuerpos cetnicos 22. Funciones mitocondriales La transferencia de electrones por la cadena respiratoria est acoplada a la sntesis de ATP a partir de ADP + Pi. A este proceso de fosforilacin dependiente del transporte electrnico se le denomina: fosforilacin oxidativa Un papel importante en la apoptosis o suicidio celular, y como consecuencia en el cncer. Otras funciones que cumplen las mitocondrias son: sntesis de esteroides, remocin del Ca+ + del citosol y sntesis de aminocidos 23. La mitocondria posee un gran nme para realizar las funciones metablicas que hemos citado anteriormente, pero tambin dispone de otras para mantener su estructura, para duplicarse. 24. Protenas de origen mitocondrial: 13 protenas codificadas por DNA mitocondrial. Protenas de origen nuclear citoslico: existen varios cientos de protenas mitocondriales humanas 25. Resumen de la oxidacin aerbica del piruvato en la mitocondria 26. Estructura molecular del ncleo del complejo citocromo c oxidasa en la membrana mitocondrial interna 27. Mutaciones puntuales La Encefalomiopata Mitocondrial Acidosis Lctica, y episodios similares a Infarto (MELAS) Neuropata ptica Hereditaria de Leber ( LHON ), Enfermedad Multisistmica Mitocondrial, 28. Mutaciones puntuales Miopata Mitocondrial ( MM ), debilidad Neurognica de msculo, Ataxia, y Retinitis Pigmentosa ( NARP ), Enfermedad de Leigh, Encefalopata Mitocondrial Progresiva ( PEM) Intolerancia al Ejercicio, y un largo etctera. 29. Preguntas: Quien describi por primera vez a las mitocondria? A qu se denomina condrioma? Con tinciones ordinarias se pueden visualizar las mitocondrias al microscopio de luz? Qu coloraciones especiales son necesarias para su visualizacin? Cul es el tamao, nmero y forma de las mitocondrias? 30. Cules son los componentes estructurales de las mitocondrias? Cul es la composicin de las membranas mitocondriales? Cules son los componentes de la matriz mitocondrial? Cules son los componentes de la membrana mitocondrial interna? Funciones de la mitocondria. Dnde se sintetizan la mayor parte de protenas mitocondriales? 31. Cul es el origen de las mitocondrias, cmo se reproducen y para que lo hacen? Qu funcin cumplen las mitocondrias en la grasa parda? Explique como se incorporan los lpidos y protenas a la mitocondria. Dnde se realiza el ciclo de Krebs? Dnde se ubica la ATP sintetaza y cual es su estructura? 32. Bibliografa: La Clula, Geoffrey M. Cooper Biologa Celular, Paniagua, R. Biologa Celular y Molecular, Karp, G. Biologa Celular y Molecular, Lodish Histologa Humana, Stevens, A.