Università degli Studi di Teramo. CORSO DI LAUREA IN BIOTECNOLOGIE Insegnamento :CITOLOGIA E ISTLOGIA
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- Valentino Fabiani
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1 Università degli Studi di Teramo CORSO DI LAUREA IN BIOTECNOLOGIE Insegnamento :CITOLOGIA E ISTLOGIA Modulo LABORATORIO TECNICHE CITOLOGICHE ED ISTOLOGICHE Dr.ssa A. MAURO
2 La formazione e il mentenimento della complessa struttura cellulare dipende da una serie di reazioni che comportano un grande consumo di ENERGIA di facile disponibilità in assenza di alterazioni Chimico-fisiche (temperatura, ph ecc..) Tutti gli organismi viventi sono dotati di SISTEMI INTRACELLULARI che assorbono continuamente Energia dall ambiente circostante Energia chimica- ATP
3 ENERGIA Piante e Procarioti Funghi e Animali Luce solare Molecole organiche Negli Eucarioti gli organuli preposti alla produzione di Energia MITOCONDRI
4 MITOCONDRI
5 Mitocondri Sono organuli citoplasmatici presenti in tutte le cellule eucariote animali e vegetali e assenti nelle cellule procariote (batteri) Visibili al MO con particolari colorazioni L insieme di tutti i mitocondri della cellula e detto Condrioma Sezione trasversale di tubulo renale con alla base delle cellule i mitocondri. ColorazioneEmatossilina Ferrica (da P Rosati, Istologia, EdisErmes)
6 Mitocondri sono Dinamici: passano rapidamente da una forma granulare ad una filamentosa, possono allungarsi e restringersi, accorciarsi e rigonfiarsi grazie al coinvolgimento di proteine specifiche mitocondriali Il Movimento nel citoplasma dipende dai classici motori cellulari : microtubuli e microfilamenti Contrasto di fase di mitocondri di fibroblasto in coltura. Cambiamenti morfologici a distanza di 4 minuti
7 Forma (1-6 µm) e dimensioni (diametro 0,2-1 µm) sono in relazione allo stato funzionale e al fabbisogno energetico della cellula. Numero variabile da cellula a cellula Da in una cellula normale A nell oocita di alcune specie animali Distribuzione,generalmente uniforme nel citoplasma, tuttavia in alcune cellule localizzazione in relazione con le zone in cui è necessaria maggiore energia: Cell. ghiandolari alla base, cell. epiteliali ai due poli, cell. muscolari allineati tra le miofibrille, Mitocondri localizzati nelle introflesioni della membrana plasmatica in cellule del tubulo contorto distale del rene
8 Nello spermatozoo i mitocondri formano una guaina elicoidale nel pezzo intermedio della coda Energia per la motilità della cellula
9 Schema ultrastruttura *Membrana esterna *Membrana interna *Camere mitocondriali esterne e interne a) Mitocondrio con creste appiattite e perpenicolari all asse longitudinale b) Mitocondrio con creste di tipo Tubulare
10 Mitocondri Al SEM Mitocondrio con creste appiattite e perpenicolari all asse longitudinale Mitocondri con creste di tipo tubulare di cellule della corticale del surrene
11 La Membrana esterna spessore di circa 6 nm è separata dalla interna (6 nm ) dalla camera mitocondriale esterna di circa 6-8 nm Membrana esterna è simile per composizione al reticolo endoplasmatico, ha un maggiore contenuto di lipidi ( 40-50%), è altamente permeabile, contiene molte copie della proteina porina che consente il passaggio di molecole inferiori a 5000 dalton. Membrana interna si introflette a formare le creste mitocondriali e delimita uno spazio, la camera mitocondriale interna, contenente la MATRICE MITOCONDRIALE. Simile per composizione alla membrana batterica, ha un minor contenuto di lipidi ( 20%) contiene cardiolipina e priva di colesterolo. E poco permeabile, contiene diverse proteine di trasporto per il passaggio selettivo di molecole coinvolte nei processi metabolici che avvengono all interno del mitocondrio.
12 Glicolisi Ciclo di Krebs Fosforilazione ossidativa Radicali fosforici 1 molecola di glucosio ATP 36 molecole di ATP
13 Membrana interna proteine di trasporto dei processi della fosforilazione ossidativa e il trasporto degli elettroni -Complesso NADH-CoQ reduttasi Riceve elettroni dal NADH e li trafserisce al Coenzima Q -Complesso CoQH2-Citocromo c reduttasi Riceve elettroni dal conezima Q ridotto e li cede al citocromo c, proteina solubile sulla membrana -Complesso Citocromo c ossidasi Riceve elettroni dal citocromo c ossidasi e li cede all ossigeno -Complesso ATP sintetasi Costituito da due componenti F0 (canale protonico) e F1 (complesso globulare che sporge verso la camera interna e sintetizza ATP da ADP e fosfato
14 Mitocondri Alle differenti parti dei mitocondri sono legate funzioni differenti l accumulo di ioni Ca++. X
15 .Altre funzioni dei Mitocondri -Accumulo di ioni calcio -Partecipazione, insieme al REL, alla sintesi di ormoni steroidei -Gluconeogenesi (produzione di glucosio da precursori non glucidici) -Ossidazione degli acidi grassi -Produzione di calore nelle cellule del T Adiposo bruno degli animali ibernanti
16 Genoma Mitocondriale I mitocondri posseggono un proprio genoma e un proprio apparato sintetico DNA mitocondriale costituito da diversi anelli circolari (5-10 anelli) legati alle creste; non è legato a proteine, lunghezza variabile tra le specie (da 5 µm nei mammiferi a 25 µm nei lieviti), presenza di introni e geni
17 I mitocondri usano Codice genetico differente da quello universale UAG Codice universale arresto triptofano Codice mitocondriale lieviti Drosophila mammiferi triptofano triptofano AUA isoleucina metionina metionina metionina CUA leucina treonina leucina leucina AGG arginina arginina serina arresto
18 La maggior parte delle proteine mitocondriali è sintetizzata nel citoplasma sotto il controllo del genoma nucleare Mitocondri in Divisione cellule di ratto Al momento della divisione i mitocondri sono egualmente distribuiti tra le due cellule figlie. Al termine della citodieresi esse hanno un patrimonio mitocondriale dimezzato. In fase G1 i mitocondri subiscono un processo di scissione che ripristina il patrimonio originario e ritornano alle dimensioni originarie grazie alla sintesi di tutti i loro componenti che avviene quasi sempre sotto il controllo del genoma nucleare e solo in parte di quello mitocondriale.
19 CLOROPLASTI Nelle alghe eucariotiche e nelle piante superiori utilizzano la luce solare per produrre composti organici a partire da acqua e anidride carbonica la produzione di ENERGIA è dovuta alla Fotosintesi in organuli detti Cloroplasti
20 TEORIA EVOLUTIVA DI MITOCONDRI E CLOROPLASTI ORIGINE ENDOSIMBIONTICA
21 Perossisomi Sono piccoli organuli di forma sferica che contengono enzimi ossidativi. Presenti in tutte le cellule animali che intervengono nel catabolismo degli acidi grassi a lunga catena (si forma acetil CoA e acqua ossigenata)
22 Perossisomi a) Il perossido di H + (tossico per la cellula) viene rimosso dall enzima catalase b) Le proteine enzimatiche vengono prodotte nel citosol, non nel RER
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