ESONERO DI CITOLOGIA 11 NOVEMBRE 2011 ORE 11.00 AULA T2 PRENOTAZIONI ON LINE FINO AL 6 NOVEMBRE CHI NON SI PRENOTA NON P

1. ESONERO DI CITOLOGIA11 NOVEMBRE 2011ORE 11.00AULA T2PRENOTAZIONI ON LINE FINO AL 6 NOVEMBRE CHI NON SI PRENOTA NON POTRÀ SOSTENERE L’ESAME

2. Mitocondri

3. Morfologia • Organelli di forma bastoncellare • O.5 - 1 µm di spessore • Fino a 10 µm di lunghezza • Organizzazione differente in differenti tipi cellulari • Network Mitocondriale • Tutti in comunicazione tra loro • Elevato numero per cellula • Epatociti circa 2000

4. Membrana esterna Liscia Membrana interna ripiegata Creste mitocondriali Doppia Membrana

12. http://www.sci.sdsu.edu/TFrey/MitoMovie.htm

13. Giunzione delle creste 28 nm Spazio intermembrana 22 nm Diametro delle creste 30 nm Punti di contatto 14 nm Diametro punti di contatto 14 nm Dimensioni delle strutture di membrana

14. Variazioni morfologiche • Le creste differiscono in lunghezza, forma e numero, a seconda delle richieste energetiche della cellula • Cellule normali • Creste si allungano per metà della matrice • Creste corte in corrispondenza di bassa richiesta energetica • Cellule Muscolari • Creste attraversano tutta la matrice • Creste impacchettate molto strette • Numero elevato in corrispondenza di elevata richiesta energetica

15. “Configurazioni” Condensate Alto livello di fosforilazione ossidativa Ortodosso Basso livello di fosforilazione ossidativa

16. Maggior parte delle creste arrangiate in ripiani • Nelle cellule secernenti steroidi Creste Tubulari

17. Mitocondri “Classici” Creste a ripiani Attraversano metà della matrice Mitocondri Attivi Creste a ripiani strettamente impilate Attraverso tutta la matrice Mitocondri delle Cellule Secernenti Steroidi Creste tubulari o circolari

18. Aspetti molecolari • Le membrane mitocondriali sono composte principalmente da proteine, lipidi in misura minore • Le proteine mitocondriali sono costantemente rinnovate • L’emivita delle proteine mitocondriali di un’epatocita di ratto è di circa 10 giorni • Piccole quantità di DNA e RNA

19. Ricca di proteine multipasso dette Porine • Ricordano le proteine delle membrane batteriche • Teoria del simbionte • Permettono passaggio di molecole 5000-10000 dalton Membrana esterna

20. Membrana internaProteine dei complessi respiratori

21. Proteine mitocondriali

22. Proteine mitocondriali

23. Funzione dei Mitocondri

24. Funzione dei Mitocondri • Fosforilazione Ossidativa • Processo attraverso il quale l’ossidazione dei metaboliti cellulari produce ATP • Elettroni provenienti da reazioni biochimiche • Sistema di proteine di trasporto nella membrana mitocondriale • Necessita di ATP-sintasi • Utilizza gradiente di ioni H+ per generare ATP

26. Fosforilazione Ossidativa

30. Fusione e Fissione • Network mitocondriale in continuo “movimento” • Proteine specifiche che regolano il fenomeno • Sono delle GTPasi • Fusione • Mitocondri si fondono per formare una rete continua • Mitofusina 1 e 2, OPA1 • Proteine della membrana mitocondriale esterna • Fissione • Mitocondri si dividono • DLP1 o Drp1 • Proteina citoplasmatica che viene reclutata sul mitocondrio

31. Fusione e Fissione

32. Fusione e Fissione Wild type Mfn1 mut Mfn2 mut

33. Fusione e Fissione

34. Fusione e Fissione Wild type Mitofusin mutant

35. Mitocondri e Citoscheletro Mitocondri associati al citoscheletro di actina per il loro movimento

36. Granuli della matrice • Accumuli di fosfati di calcio • Aiutano a mantenere bassi i livelli di Ca2+ nel cytosol

37. Distribuzione dei Mitocondri • Tutte le cellule hanno mitocondri • La maggior parte dei mitocondri localizzata nella porzione della cellula che ha maggior richiesta energetica • Meno abbondanti in quelle cellule che lavorano in condizioni anaerobiche • Alcune cellule muscolari e del sangue

38. Fibre muscolari scheletriche tipo II “Fibre bianche” Contrazione rapida Lavorano in condizioni di anaerobiosi (glicolisi) Epitelio della pelle (squamoso stratificato cheratinizzato) Specialmente le cellule che non si dividono più Funzione protettiva Cellule con pochi mitocondri

39. Neutrofili • Energia prodotta attraverso glicolisi • Ciclo dell’acido citrico meno importante • Anaerobiosi è un vantaggio • Possono uccidere batteri ed eliminare residui in zone scarsamente ossigenate • Tessuti infiammati o necrotici

40. Distribuzione dei Mitocondri • Elevato numero di mitocondri si ritrova in cellule che: • Hanno macchinario per muoversi • Sequestrano sostanze a pH basso • Pompano una gran quantità di ioni • Piccoli linfociti hanno pochissimi mitocondri • Epatociti ne hanno moltissimi

41. Epatociti • Cellule con abbondanza di tutti gli organelli • Metabolismo molto attivo • Detossificazione associata con produzione della bile

42. Muscolo Cardiaco • Contrazione continua richiede molta ATP

43. Elevata richiesta energetica Specialmente le “Fibre Rosse” Muscolo Scheletrico

44. Cellule Parietali dello stomaco Forma “uovo fritto” • Producono HCl • Epitelio di rivestimento • Mitocondri necessari per sequestrare HCl

45. Cellule cigliate • ATP necessaria per il movimento dei microtubuli delle ciglia • Muco nella trachea • Oocita nelle tube

46. Neuroni pre-sinaptici • Vescicole contengono i neuro-trasmettitori • Mitocondri forniscono energia per attività sinaptica

47. Coda degli spermatozoi • Flagello ha la stessa disposizione dei microtubuli delle ciglia • Richiede ATP per il movimento • Genoma mitocondriale materno

48. Tubulo contorto prossimale • Filtrazione renale • Ioni Sodio diffondono passivamente attraverso la membrana • Trasporto attivo tramite ATPasi sodio/potassio nella membrana basale

50. Cellule Ossifile della paratiroide • Paratiroidi piccole ghiandole dietro alla tiroide • Cellule principali • Secernono paratormone • Rimpiazzate da tessuto adiposo con l’età • Cellule Ossifile • Funzione ignota • Aumentano di numero con l’età