Download - Mitocondria
-
UNIVERSITATEA DE MEDICIN I FARMACIE V.BABE TIMIOARABIOLOGIE CELULAR I MOLECULAR
ORGANITE ALE ENERGOGENEZEI I CONVERSIEI DE ENERGIE
MITOCONDRIA(CONDRIOMUL)
-
TEMATIC CURSDefiniie prezente la EK, exceptie hematiiMorfologieUltrastructur i compoziie chimicFunciiOrigineImplicaii medicale
-
II. Morfologie1. Form a) in vitro b) in vivo 2. Dimensiuni3. Numr4. Dispoziie intracelular a) funcie de tipul celular b) funcie de momentul funcional
-
1. a) forme in vitro (statice)a) mitocondrii - granulatiiiib) condriomite sirag de margelec) condrioconte - bastonase
-
1. b) forme in vivo-morfologie ariabila - prezinta fusiuni si fisiuni
-
II. Morfologie1. Form a) in vitro b) in vivo 2. Dimensiuni3. Numr4. Dispoziie intracelular a) funcie de tipul celular b) funcie de momentul funcional
-
2. Dimensiuni3. Numr
- Difera in functie de tipul celular, activitatea metabolica si varsta celulara
-
II. Morfologie1. Form a) in vitro b) in vivo 2. Dimensiuni3. Numr4. Dispoziie intracelular a) funcie de tipul celular b) funcie de momentul funcional
-
4. Dispoziie intracelular
A. Mitocondrii B. Microtubuli
-
Ex. - n celula muscular striat cardiac - n piesa intermediar a spermatozoidului
-
Imagine TEM: Mitocondrii n piesa intermediar a spermatozoidului
-
- n celulele secretorii (polul de exocitoz)Imagine TEM: Mitocondrii alungite la polul luminal al celulelor secretorii
-
- n celulele absorbante (polul de exocitoz)Imagine TEM: nefrocit cu mitocondrii alungite la polul bazal
-
III. Ultrastructur i compoziie chimicMembrana externSpaiul perimitocondrialMembrana internMatricea mitocondrial
-
elementele ultrastructurale ale mitocondriei
-
TEM ultrastructura mitocondriei
-
1. Membrana externa6nm, neteda, lipoproteica60% proteine - de structura: porine (pori voluminosi) - enzime marker: coenzima A ligaza (CoA ligaza), monoaminoxidaza (MAO)40% lipide fosfolipide si colesterol!!! Asigura transportul pentru molecule hidrofile cu greutate moleculara < 10.000 D si pentru molecule lipofile
2. Spatiul perimitocondrial7-8 nm, electronoclarPatologic poate sa prezinte depozite deCaenzime marker: adenilatkinaza, nucleosiddifosfokinaza
-
3. Membrana internaOrezinta invaginari numite criste mitocondriale80% proteine constituentii lantului respirator si enzime asociate:NADH dehidrogenazaCoenzima Q (ubiquinona)Citocrom b-c1Citocrom cCitocrom oxidazaATPaza mitocondrialaTransportori specificiAcizi dicarboxiliciAcizi tricarboxiliciAminoaciziAcizi grasiADP -ATP
-
Constituentii lantului respirator (transferul electronilor pe calea celor 5 complexe enzimatice , de la NADH et FADH2 la oxigenul molecular):
-
1 3 524
-
e- eleberati de moleculele donor (NADH,H+ et FADH2) circula pe calea complexelor enzimatice (reactii de oxidoreducere)
-
ATPase mitochondriale genereaza ATP
-
4. Matricea mitocondrialaADNmt :dublu helicoidal, fara proteine histoniceARNmtMitoribozomiProteine - enzimeProtine - structurale
-
IV. Roluri1. Fosforilarea oxidativa2. Eredidatea extranucleara3. Producere de precursori pentru diverse biosinteze
-
Condriomul (mitocondrii) 1. Generarea energiei metabolice:Condriomul (mitocondrii) 2. Ereditate extranucleara informatia genetica se transmite numai pe cale maternaCondriomul (mitocondrii) 3. Precursori pentru diverse biosinteze
-
1. Fosforilarea oxidativaEtapeCuplaj chemi-osmoticFactori modulatori a) integritatea membranei interne b) factori chimici - inhibarea transferului de elctroni (cianura, CO) - decuplajul fosforilarii (dinitrofenol) - inhibarea transferului de energie (oligomicina)
-
Etapele metabolismului celular implicat in fosforilare
-
Acizi grasiB - oxydationaminoaciziCycle de lureeglucoza!!! 3 NADH + 3 H+FADH2In cursul degradarii proteinelor, glucidelor si lipidelor, electronii sunt captati de transportorii de e: NADH+H et FADH2. NADH et FADH2 cedeaza electronii lantului respirator care ii va transporta pina la oxigen, ultimul acceptor
-
mecanismul general al fosforilarii oxidativeElectronii care traverseaza complexele enzimatice genereaza energie. Aceasta energie va activa pompele de H+ care vor genera un gradient de H+. ATP sintetaza utilizeaza acest gradient de H+ pentru a produce ATP.
-
teoria cuplajului chemi-osmotic
-
2. Ereditatea extranuclear (sinteza proteic mitocondrial)Microscopie cu fluorescen:
- distribuia genomului nuclear - matricile mitocondriale - genomuri mitocondriale
-
TEM ADNmt n timpul procesului de autoreplicare
-
3. Producerea de precursori pentru diverse biosinteze!!! Deoarece cea mai mare parte a biosintezelor se realizeaz n hialoplasm, pot fi utilizai ca precursori doar acele substane care pot prsi matricea mitocondrial, deci pentru care la nivelul membranei interne exist transportori specifici.
-
Precursori ai neoglucogenezei ac.oxaloacetic
Precursorii biosintezei ac. grai acetil CoA
Precursorii ureogenezei amoniacul
Precursorii biosintezei aminoacizilor neeseniali i porfirinelor
-
V. Origine - teoria endosimbiontului
-
- Condrodiereza(fuziune/fisiune)
-
VI. Implicaii medicale1. Modificri ultrastructurale a) gigantism mitocondrial ( > 15 ) - fiziologic: hiperreactivitate mitocondrial n cel. glandulare ale mucoasei uterine n a doua perioad a ciclului sexual - patologic: n cel. hepatice din hepatita viral sau alcoolic, leptospiroz, tumori ovariene, CSR, n cel.musculare din miopatii, intoxicaii cu chelatori ai Cu b) retracie mitocondrial = scdere de volum, matrice dens, criste greu vizibile, celelalte organite indemne c) tumefacia mitocondrial = imbibiie apoas - fiziologic cu caracter temporar n cel. musculare dup efort prelungit i n hepatocite postprandial - patologic : hipoxie, regimuri desodate, carene proteice i de vit.B2, intoxicaie cu tetraclorur de carbon, hepatita viral, febr galben
-
2. Boli cu transmitere mitocondrial Se datoreaz unor mutaii ale ADNmt, cu transmitere matern a) b. neurologice degenerative: Parkinson, Alzheimer b) neuropatia optic ereditar Leber c) miopatii d) encefalopatia familial mitocondrial!!! Terapia actual - metabolic: stimularea fosforilrii oxidative prin supleerea CoQ - inginerie genetic
-
3. Implicaii ale mitocondriilor n patologieCancerul (necaracteristice) - variaii numerice (creterea nr. de mitocondrii n strile precanceroase) - alterri structurale (tumefacie, form neregulat, matrice cu densitate crescut, criste cu dispoziie periferic)
Ischemia cardiac - cantitatea de ATP necesar asigurrii contraciei cardiace / 24 ore este de 5 Kg criza de angor = criz de energie - ischemia cardiac este determinat de 2 mecanisme: 1. absena O2 adus de hematii reducerea produciei de ATP reducerea contraciei 2. absena glucozei aduse de snge obligarea condriomului cardiac la realizarea ATP prin oxidarea ac. grai (cu randament sczut)