Mitocondrias

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Estructura de las mitocondrias, partes, procesos asociados, ejercicios de autoevaluación, nivel de 1ºo 2º de bachillerato

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Mitocondrias

  1. 1. Eduardo Gómez 2 Índice: • Definición • Distribución y Morfología • Estructura • Las membranas mitocondriales • Membrana externa • Membrana interna • Las partículas F • La matriz mitocondrial • Funciones • Autoevaluación
  2. 2. 1. Fueron descubiertas por Altman en 1886, que los denominó bioblastos. 2. Las mitocondrias son orgánulos presentes en todas las células eucariotas, que se encargan de la obtención de energía en forma de ATP mediante la respiración celular. 3. El conjunto de mitocondrias de una célula se denomina condrioma y todas las mitocondrias de un organismo proceden de la madre (las aporta el óvulo, no el espermatozoide) 4. Se observan mal “in vivo” debido a su pequeño tamaño Eduardo Gómez 3 MITOCONDRIAS
  3. 3. Eduardo Gómez 4 Distribución y morfología • Se distribuyen de forma uniforme por el citoplasma. • El número es muy variable, depende de la actividad celular • Se dividen de forma autónoma, bien por bipartición o gemación a partir de mitocondrias preexistentes.
  4. 4. • Las mitocondrias son orgánulos polimorfos, pudiendo variar desde formas esféricas hasta alargadas a modo de bastoncillo. • Sus dimensiones oscilan entre1 µ y 4 µ de longitud y 0,3 µ y 0,8 µ de anchura. Eduardo Gómez 5 • Presentan una doble membrana: • una membrana externa lisa • una membrana interna con numerosos repliegues internos, denominados crestas mitocondriales. Estructura de las mitocondrias • Estas membranas originan dos compartimentos: • el espacio intermembranoso • la matriz mitocondrial
  5. 5. Eduardo Gómez 6 ADN mitocondrial Circular bicatenario y diferente al ADN nuclear Matriz mitocondrial Cresta mitocondrial. Se disponen transversalmente al eje mitocondrial Espacio intermembranoso Contenido similar al citosol Membrana externa. Similar resto de membranas. Con porinas, da permeablidad Membrana interna. Presenta crestas mitocondriales Mitorribosomas (70 S = 50 + 30) Enzimas (duplicación, transcripción, traducción, ciclo Krebs, beta oxidación)
  6. 6. La membrana mitocondrial externa posee un 40% de lípidos (incluido colesterol) y un 60% de proteínas. Entre estas hay: • Proteínas transmembranosas (porinas) que le dan una gran permeabilidad frente a electrolitos, agua y moléculas grandes • Una cadena transportadora de electrones, el citocromo B5 • Una gran cantidad de enzimas que intervienen en el metabolismo de los lípidos. A continuación, se encuentra el espacio intermembrana, de contenido similar al del citosol. Eduardo Gómez 7 Membrana mitocondrial externa
  7. 7. La membrana interna presenta repliegues o crestas que incrementan su superficie y, por tanto, su capacidad metabolizadora. Es bastante impermeable. Su contenido en lípidos está en torno al 20% y el resto, el 80% son proteínas, la mayor parte de ellas hidrófobas y presenta un gran número de proteínas de membrana, entre ellas: • Permeasas, • Componentes de las cadenas moleculares transportadoras de electrones (citocromos, y los complejos enzimáticos formadores de ATP, denominados ATP-sintetasas o partículas elementales F). • Muchas enzimas relacionadas con los procesos metabólicos Entre sus lípidos de membrana no aparece el colesterol, al igual que en la membrana plasmática bacteriana, por lo que tiene gran fluidez. Eduardo Gómez 8 Membrana mitocondrial interna
  8. 8. Las ATP-sintasas están constituidas por tres partes: 1. una esfera de unos 90 Å de diámetro, o región F1, que es donde se catalizan las reacciones de síntesis de ATP. 2. un pedúnculo o región Fo 3. una base hidrófoba, que se ancla en la membrana Eduardo Gómez 9 Están en las crestas mitocondriales, orientadas hacia la matriz y separadas entre sí unos 10nm. También se encuentran en los cloroplastos y bacterias Las ATP-sintasas o partículas elementales F La ATP sintasa es un enzima altamente conservada durante la evolución y aparece en bacterias, en los cloroplastos y en todas las mitocondrias. Es una proteína de gran tamaño formada por muchas subunidades.
  9. 9. Eduardo Gómez 10 La matriz mitocondrial es un medio interno, con consistencia de gel, rico en enzimas y en el que se llevan a cabo un gran número de reacciones bioquímicas. Componentes de la matriz Ribosomas mitocondriales o mitorribosomas ADN mitocondrial circular de doble hebra ARN mitocondrial Enzimas de la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial Enzimas necesarios para los procesos metabólicos Iones de calcio y fosfato Matriz mitocondrial
  10. 10. Los compartimentos mitocondriales tienen distinta composición química y distintos enzimas, por lo tanto, las funciones serán diferentes. 1. Ciclo de Krebs. La respiración celular empieza en la glucólisis fuera de la mitocondria y continúa en la matriz, a través del ciclo de Krebs. 2. La cadena respiratoria que se realiza en la membrana interna. En esta se oxidan los NADH y los FADH2 procedentes de otras vías metabólicas, obteniéndose energía que se almacena en moléculas de ATP. 3. Fosforilación oxidativa. En las particulas F se realiza la síntesis de ATP por el proceso de quimioósmosis. Los H+ del espacio intermembrana regresan a la matriz a través de las ATP-sintetasas donde la energía del gradiente es utilizada para formar ATP. 4. La β-oxidación de los ácidos grasos. 5. La duplicación del ADN mitocondrial y la biosíntesis de proteínas en los ribosomas 6. Concentración de iones de naturaleza muy variada en la matriz. Eduardo Gómez 11 Función de las mitocondrias
  11. 11. Eduardo Gómez 12
  12. 12. Eduardo Gómez 13 Ejercicios de autoevaluación sobre las mitocondrias: • Partes de una mitocondria • Partes de una mitocondria - 2 • Ejercicios de huecos • Test • Otro test (Verdadero o Falso) • El ADN mitocondrial

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