Mitocondrias-Citoesqueleto

Transcripción

1 Escuela Universitaria de Tecnología Médica - Escuela de Parteras Facultad de Medicina, Universidad de la República Mitocondrias-Citoesqueleto UTI Biología Celular y Tisular Cristina Parada Departamento de Histología y Embriología

2 Mitocondrias Organelos con doble membrana Tienen su propio ADN, ARN, ribosomas Función principal: Generación de energía para mantener la actividad celular

3 La mitocondria tiene una membrana externa altamente permeable y una membrana interna altamente plegada rica en proteínas. Enzimas en la membrana interna y en la matriz mitocondrial llevan a cabo las etapas terminales de la oxidación de moléculas orgánicas acopladas a la síntesis de ATP.

4 Mitocondrias: morfología Tamaño: 1-10 µm Forma: granulares-filamentosas Muy dinámicas Cambio forma Crecimiento Fisión/Fusión

5 Mitocondrias Distribución y número variable

6 Mitocondrias: componentes Doble membrana Crestas

7 Membranas mitocondriales Membrana mitocondrial externa: Muy permeable a moléculas pequeñas Porinas (pasaje libre de moléculas <5 KDa) Membrana mitocondrial interna: Forma pliegues (crestas): aumento de superficie Muy impermeable (Permeabilidad selectiva) Cadena respiratoria

8 Mitocondria: función La principal función de las mitocondrias es generar energía para mantener la actividad celular mediante procesos de respiración aerobia. Fosforilación oxidativa. Consisten en el consumo de oxígeno (oxidación) y la producción de dióxido de carbono y agua, proceso llamado respiración. Conversión de nutrientes (glucosa y ácidos grasos) en energía trifosfato de adenosina (ATP), que actúa como combustible celular.

9 Origen de las mitocondrias: Teoría endosimbiótica Genoma propio y maquinaria transcripcional/traduccional Genes, proteínas y ribosomas similares a los de bacterias Teoría: Evolucionaron a partir de bacterias endocitadas por una célula eucariota ancestral.

10 Matriz mitocondrial ADN mitocondrial Codifica y síntesiza sus propias proteínas (algunas) Circular Múltiples copias ARNm, ARNr, ARNt mitocondriales Ribosomas Enzimas: Ciclo de Krebs Oxidación de ácidos grasos acoplados a la cadena respiratoria Generación de energía (ATP)

11 Mitocondrias: fisión y fusión Aumentan su número al replicar su ADN y dividirse mediante fisión. Pueden fusionarse formando estructuras más grandes

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13 Citoesqueleto 13

14 Citoesqueleto Trama tridimensional proteica, cuya dinámica varía según el tipo celular, y en los diferentes estados funcionales de la célula eucariota Forma celular División Transporte Movimiento Desplazamiento Relacionamiento 14 Tinción de proteínas con azul de Coomasie en célula en cultivo. B. Alberts,

15 Citoesqueleto: componentes Microtúbulos diámetro 24 nm Filamentos intermedios 10 nm Microfilamentos 7 nm 15

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17 Citoesqueleto: componentes Proteínas Accesorias Proteínas Reguladoras: Controlan el ensamblaje Proteínas Ligadoras: Relacionan los componentes del citoesqueleto entre sí Proteínas Motoras: Permiten movimientos de organelos o componentes citoesqueléticos

18 Microtúbulos Inmunofluorescencia con anticuerpos antitubulina (célula en cultivo) Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

19 Microtúbulos Túbulos huecos 13 protofilamentos Tubulinas: alfa, beta, 19 Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

20 Microtúbulos

21 Microtúbulos Los Microtúbulos son estructuras polares. Extremo más y extremo menos 21 Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

22 Microtúbulos Inestabilidad dinámica: Polimerización-Despolimerización Requiere: calcio y GTP Drogas que alteran la polimerización : Colchicina (-) Taxol (+) Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

23 Tipos de microtúbulos Centriolares Citoplasmáticos Ciliares Mitóticos

24 Microtúbulos Centrosoma: contiene el centro organizador de microtúbulos. Estabiliza los extremos menos de los microtúbulos. Tubulina gamma en el centrosoma Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

25 Microtúbulos Centriolos: 25 Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

26 Microtúbulos: funciones Establecimiento de polaridad celular.

27 Microtúbulos: funciones Cilios

28 Microtúbulos: funciones Movimiento ciliar y flagelar Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

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30 Microtúbulos: proteínas accesorias Proteínas Reguladoras: (Controlan el ensamblaje) Ej.: Estatmina, Tau Proteínas Ligadoras: (Relacionan los microtúbulos entre sí) Ej.: Nexina, Radiales Proteínas Motoras: (Permiten movimientos de organelos o microtúbulos entre sí) Ej.: Dineínas, Quinesinas,

31 Proteínas motoras asociadas a microtúbulos kinesinas y dineínas Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

32 Transporte intracelular

33 Microtúbulos: funciones Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

34 Filamentos intermedios Axón-neurofilamentos Glia- GFAP Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

35 FILAMENTOS INTERMEDIOS Se extienden por todo el citoplasma. Están formados por diversos tipos de proteínas, que varían de unas células a otras. Son muy resistentes Su principal función es proporcionar a la célula estabilidad mecánica, evitando que se rompa. 10 nm de diámetro Por esa razón son muy abundantes en células sometidas a fuertes tensiones, como en las células epiteliales, en las musculares.

36 Filamentos intermedios Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

37 Filamentos intermedios Tipos: Queratinas Neurofilamentos Vimentina Gliales Desmina Laminofilamentos 37 Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

38 Filamentos intermedios Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

39 Filamentos intermedios GFAP Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter

40 Filamentos intermedios Imagen de: B. Gunning, 2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter epidermolisis bullosa simple

41 MICROFILAMENTOS O FILAMENTOS DE ACTINA Son fibras finas y flexibles Se extienden por todo el citoplasma. Están formados por dos hebras, formadas por subunidades de la proteína actina, enrolladas entre sí. 7 nm de diámetro Forman parte de estructuras necesarias para llevar a cabo movimientos celulares, incluyendo desplazamiento, contracción y citocinesis.

42 Filamentos de actina Actina G Actina F Polimerización : Actina, ATP, K+, Mg++ Drogas que afectan su estabilidad: Citocalacinas Faloidinas 42

43 Filamentos de actina Proteínas Reguladoras: Profilina y Timosina Proteínas Ligadoras: Fodrina, Vinculina y Espectrina Proteínas Motoras: Miosina I, Miosina II

44 Filamentos de actina: funciones Polares, delgados, flexibles y en todas las células

45 Filamentos de actina: funciones Movimiento y reconocimiento celular Protrusión Adhesión Tracción 45

46 Filamentos de actina: funciones Movimiento Celular Lamelipodios y Filipodios 46

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48 Filamentos de actina: funciones Polares, delgados, flexibles y en todas las células

49 Filamentos de actina: funciones Microvellosidades y Membrana Terminal

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51 Especializaciones de membrana y citoesqueleto 51

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53 Constituyentes del citoesqueleto Interviene en le mantenimiento de la morfología celular, el transporte intracelular, la movilidad celular y la división celular.

54 Filamentos de actina y microtúbulos

55 Bibliografía recomendada Alberts. Biología molecular de la Célula. 5ª ed Lodish. Biología Celular y Molecular. 5ª ed Cooper. La célula. 2ª ed Ross, Pawlina. Histología. 7ª ed Atlas de Histología Vegetal y Animal