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- 1. MITOCONDRIA Y ENERGÍA CELULAR MECANISMO MOLECULARES DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES: VÍAS CELULARES BÁSICAS. Meza Limón Lluvia Del Mar R1 ANESTESIOLOGÍA HGR # 1 TIJUANA B.C.
- 2. MITOCONDRIA Y ENERGÍA CELULAR
- 3. MITOCONDRIA Y ENERGÍA CELULAR • Dimensiones: 0,5 – 1,0 um. • Muy dinámicas: pueden cambiar de forma, número y tamaño (pueden fusionarse y dividirse). • Pueden ocupar entre el 15 y el 20 % del volumen de una célula hepática de un mamífero. • Composición: enzimas, ribosomas 70S y ADN circular. • Compuesta por una membrana externa y una membrana interna. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a ed.). McGraw-Hill
- 4. MITOCONDRIA Y ENERGÍA CELULAR MEMBRANA EXTERNA • Es una bicapa lipídica exterior. • Permeable a iones, metabolitos y muchos polipéptidos. • Contiene proteínas que forman poros, llamadas porinas. • Realiza relativamente pocas funciones enzimáticas o de transporte. • Contiene entre un 60 y un 70% de proteínas. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a ed.). McGraw-Hill
- 5. MITOCONDRIA Y ENERGÍA CELULAR MEMBRANA INTERNA • Contiene más proteínas (80%). • Carece de poros y es altamente selectiva. • Contiene muchos complejos enzimáticos y sistemas de transporte transmembrana. • Esta membrana forma invaginaciones o pliegues llamadas crestas mitocondriales, que aumentan mucho la superficie para el asentamiento de dichas enzimas Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 6. CRESTAS MITOCONDRIALES • Se localizan principalmente en las orillas de la mitocondria. • En la membrana de estas ocurre funciones muy importantes como: El transporte de electrones: con ayuda de los complejos enzimáticos que transfieren los electrones de un sitio a otro. La fosforilación oxidativa. El compacto y la maximización de la transferencia de electrones. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 7. ESPACIO INTERMEMBRANAL MITOCONDRIAL • Espacio entre la membrana interna y membrana externa. • Consistencia acuosa • Su función principal es la recepción de electrones provenientes del bombeo de los complejos enzimáticos. • Traslocacion de proteinas de la matriz mitocondrial desde afuera de la mitocondria • Transportan acidos grasos Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 8. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 9. MITORIBOSOMAS • Son ribosomas mitocondriales con la funcion de sintetizar proteínas mediante la traducción genética. Ellos reciben la información en forma de ARN para traducirla a ADN. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 10. MITOGENOMAS O MTADN • La mitocondria es el unico organelo con ADN particular • Este ADN mitocondrial se hereda únicamente de la madre, no del padre y tampoco por recombinación genétic Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 11. MITOCONDRIA • Las mitocondrias se comunican entre sí por varios mecanismos como liberación de moléculas, contactos membrana membrana o por fusión/fisión total • nanotubulos que conectan mitocondrias cercanas Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 12. FUSION/ FISION • las mitocondrias se pueden dividir y fusionar entre sí con facilidad, y ocurre constantemente en las células, con la consiguiente mezcla de los ADN mitocondriales. • Las posibles funciones de la fusión y fisión de las mitocondrias son compartir los productos sintetizados por distintas partes de la red, paliar defectos locales, o compartir el ADN mitocondrial. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 13. FUNCION • La función principal de la mitocondria como organelo celular es la respiración celular mediante el uso de oxígeno y, además, la producción de energía química necesaria para que la célula lleve a cabo sus reacciones bioquímicas. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 14. FUNCIÓN • Metabolislo de acidos grasos • Betaoxidación • Almacen de calcio • Formacion de grupos hem • sistesis de aminoacidos • Biogenesis de grupos hierro-sulfuro Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 15. FUNCION Para entender la función principal de las mitocondrias es necesario recordar: • Todos los organismos requieren energía para vivir. • El único tipo de energía que los seres vivos utilizan es la que se encuentra en el ATP. • En los organismos aeróbicos, mas de 90% del ATP que se necesita para mantener la vida proviene de las mitocondrias. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 16. ATP • Es una molécula relativamente simple. • Esta formada por una adenina, una ribosa y tres fosfatos. • La unión entre los fosfatos se conoce como unión pirofosfato. • Cuando el ATP se hidroliza a ADP y Fosfato se libera energía. • El mecanismo de la transformación de la energía del ATP se conoce como fosforilación oxidativa. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 17. CADENA RESPIRATORIA MITOCONDRIAL • En las mitocondrias, el sistema que aporta la energía para la síntesis de ATP se conoce como cadena respiratoria o cadena de transporte de electrones. • Esta formada por una serie de enzimas para aceptar y ceder electrones. • Su función es la de reducirse (aceptar electrones) y oxidarse (perder electrones). • Complejo I (Enzima NADH deshidrogenasa). • Complejo II (Enzima Succinato de deshidrogenasa). • La coenzima Q (Reducirse y oxidarse). Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 18. Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 19. PRODUCCION DE ATP Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 20. CADENA TRASPORTADORA DE ELECTRONES Fox, S. I. (2021a). Fisiología Humana (15.a McGraw-Hilled.).
- 21. COMUNICACIÓN CELULAR (MECANISMOS MOLECULARES DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES: VÍAS CELULARES BÁSICAS) erts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533- ç
- 22. • Transducción de señal: proceso por el cual un tipo de señal se transforma en otro. PRINCIPIOS GENERALES DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR , (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546.
- 23. PRINCIPIOS GENERALES DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533- 546.
- 24. LAS SEÑALES PUEDEN ACTUAR A DISTANCIAS LARGAS O CORTAS… Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-
- 25. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. LAS SEÑALES PUEDEN ACTUAR A DISTANCIAS LARGAS O CORTAS…
- 26. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. SEÑALIZACIÓN SINÁPTICA
- 27. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. LAS SEÑALES PUEDEN ACTUAR A DISTANCIAS LARGAS O CORTAS…
- 28. CADA CÉLULA RESPONDE A UN CONJUNTO LIMITADO DE SEÑALES… La respuesta de una célula a una molécula señalizadora depende de la existencia de un receptor para esa señal. RESPUESTA CELULAR ANTE SEÑALES Una misma molécula señalizadora puede inducir distintas respuestas en distintas células diana. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546.
- 29. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. CADA CÉLULA RESPONDE A UN CONJUNTO LIMITADO DE SEÑALES… RESPUESTA CELULAR ANTE SEÑALES Distintos receptores en una sola célula permiten una sensibilidad simultánea a múltiples señales. Estas moléculas señalizadoras trabajan juntas para regular el comportamiento de la célula.
- 30. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533- 546. LOS RECEPTORES TRANSMITEN LAS SEÑALES A TRAVÉS DE VÍAS DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR…
- 31. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. TRANSDUCCIÓN PRIMARIA CITOSO L CASCADA DE SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR… FUNCIONES: 1. Transducción. 2. Transmisión. 3. Amplificación (Intensidad). 4. Distribución / Divergencia. 5. Modulación (otras señales).
- 32. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. EL NO ATRAVIESA LA MEMBRANA PLASMÁTICA Y ACTIVADIRECTAMENTE A LAS ENZIMAS INTRACELULARES NO
- 33. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. El NO desencadena la relajación del músculo liso en las paredes de los vasos sanguíneos…
- 34. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. El Cortisol activa una proteína reguladora de la expresión génica…
- 35. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR
- 36. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR
- 37. Alberts B., (2006). Comunicación celular. “Introducción a la Biología Celular” . Editorial médica Panamericana. Capítulo 16, 533-546. RECEPTORES DE SUPERFICIE CELULAR
Notas del editor
- Son unidades pequeñas dentro de la célula y que llevan a cabo funciones específicas para el desarrollo de las mismas.
- De esta región proviene la energía en forma de ATP. Aquí ocurren procesos metabólicos como: La fosforilación oxidativa. La producción de ATP. El ciclo de Krebs. La oxidación del piruvato. La oxidación de aminoácidos. La oxidación de ácidos grasos.
- La información puede transmitirse de diversas maneras y con frecuencia la comunicación implica la conversión de señales de información de una forma en otra.
- En una comunicación típica la CÉLULA SEÑALIZADORA produce una MOLÉCULA SEÑALIZADORA, que es detectada por una CÉLULA DIANA, las cuales poseen PROTEÍNAS RECEPTORAS que reconocen y responden en forma específica a la molécula señalizadora.
- Se produce entre células en contacto íntimo a través de sus membranas por moléculas señalizadoras y receptoras unidas a ellas. DESARROLLO EMBRIONARIO. Las células liberan señales paracrinas en el líquido extracelular cercano que actúan en forma local como mediadores locales – INFLAMACIÓN, CICATRIZACIÓN-.
- C) Las señales neuronales se transmiten a lo largo de los axones hacia células diana remotas. SEÑAL ELÉCTRICA A QUÍMICA POR NEUROTRANSMISORES. D) Las glándulas endócrinas producen hormonas que se secretan en el torrente sanguíneo y se distribuyen por todo el cuerpo. LA MÁS COMÚN.
- El SN se origina a partir de células epiteliales. Algunas comienzan a especializarse como neuronas, mientras que las vecinas permanecen sin cambios. Cada neurona envía una señal inhibidora a las células vecinas para evitar que se especialicen en neuronas, por medio de moléculas señalizadoras (DELTA) y moléculas receptoras (NOTCH), que son proteínas transmembrana.
- Una señal puede causar múltiples efectos en una célula diana. Distintos tipos de células responden a una misma señal de diferentes maneras.
- Estas señales pueden interactuar entre sí y evocar diferentes respuestas. A la ausencia de señales, las células se programan para autodestruirse.
- La recepción de señal inicia cuando la señal encuentra la molécula diana (PROTEÍNA RECEPTORA)
- Una proteína receptora localizada en la superficie celular transduce una señal extra- celular a una señal intracelular, lo que .inicia una o más vías de señalización que transmiten la señal hacia el interior de la célula. Cada vía incluye proteínas de señalización intracelular que pueden funcionar en una de las diversas maneras mostradas; por ejemplo, algunas integran señales a partir de otras vías de seña lización, como se ilustra. Muchos de los pasos del proceso pueden ser modulados por otras moléculas o eventos celulares (no mostrado). Más adelante en este capitulo, se analiza la producción y función de pequeñas moléculas mensajeras intracelulares.
- Algunos gases disueltos atraviesan la membrana plasmatica y activan directamente enzimas intracelulares. El NO abandona con facilidad por difusionla celula que lo genera e ingresa a la celula vecina se sintetiza por la arginina y actua como mediador Actua de forma local por que se convierte en nitratos y nitritios vida media de 5-10 seg El NO esliberadado en resuesta a estimulacion de terminaciones nerciosas y causa relajacion de las celulas del m liso permite vasodilatacion y fluya la sangre. Ejemplo nitroglicerina seconvierte en NO reduce carga de coracon y kla necesidasd de sangre oxigenda en musculo
- jo muestra un nervio en contacto con un vaso sanguíneo. (B) Secuencia de procesos que llevan a la dilatación del vaso sanguíneo. Las terminaciones nervio sas de la pared del vaso sanguíneo liberan acetilcolina. Ésta difunde más allá de las células de mús culo liso y a través de la lámina basal (no mostrado) y alcanzan los receptores colinérgicos de la superficie de las células endotellales que revisten el vaso sanguíneo. Allí, estimula la producción y liberación de NO por las células endotellales. El NO difunde fuera de las células endoteliales y penetra en las células de músculo liso adyacentes, donde regula la actividad de proteínas específi cas, lo que causa la relajación de las células musculares. (C) Una proteína diana que puede ser acti vada por NO es la guanilatocidasa. La ciclasa activada cataliza la producción de cGMP a partir de GTP. Obsérvese que ei NO gaseoso es muy tóxico cuando se inhala, y no se lo debe confundir con el óxido nitroso (N20), conocido también como el gas de la risa
- El cortisol es una de las hor monas producidas por la glándula suprarrenal en respuesta al estrés. Difunde directamente a través de la membrana plasmática y se une a su proteína receptora, que está localizada en el citosol. Después, el complejo hormona- receptor es transportado hacia el núcleo a tra vés de los poros nucleares. La unión al cortisol activa la proteína receptora, que entonces se puede unir a secuencias reguladoras específi cas del DNA y activar (o reprimir, no mostra do) la transcripción de determinados genes diana. Mientras que los receptores de cortisol y de algunas otras hormonas esteroides se localizan en el citosol, los de otras moléculas señalizadoras de esta familia ya están unidos al DNA del núcleo, aun en ausencia de hor mona.