MİTOKONDRİ
Download
1 / 39

MİTOKONDRİ - PowerPoint PPT Presentation


  • 266 Views
  • Uploaded on

MİTOKONDRİ. endosimbiosis teorisine göre mitokondri 1.5 milyar yıl önce bakteriden gelmektedir. Mitokondri maternal geçişli aerobik bir organeldır. 0,5-3 µ m uzunluğunda, 0,1-1 µ m çapında iç ve dış membrandan oluşmaktadır. Bir hücrede bulunan mitokondri sayısı hücreden hücreye değişebilir.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' MİTOKONDRİ' - halle


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  • endosimbiosis teorisine göre mitokondri 1.5 milyar yıl önce bakteriden gelmektedir.

  • Mitokondri maternal geçişli aerobik bir organeldır.

  • 0,5-3 µm uzunluğunda, 0,1-1 µm çapında iç ve dış membrandan oluşmaktadır.

  • Bir hücrede bulunan mitokondri sayısı hücreden hücreye değişebilir.

  • Bazı algler bir mitokondri içerirken protozoonlar yarım milyon mitokondri içerir.

  • Mitokondrinin yapısı stabil değildir. Farklı metabolik koşullarda değişik şekillerde bulunur.


  • Mitokondrinin fonksiyonlarının korunabilmesi için füzyon ve fizyon olayları gerçekleşmektedir. Füzyon ve fizyon mekanizmaları birbirinden farklıdır.

  • Füzyon mühtemelen mitokondrileri içeriklerinin birleşmesini yapmak suretiyle mitokondriye fonksiyonunu koruma şansı vermektedir.

  • Füzyon protein tamamlama (protein complementation), mtDNA onarımı ve metabolitlerin eşit dağılımına olanak sağlamaktadır.


  • Fizyon hücre bölünmesi sırasında oluşacak yeni döle mitokondrilerin eşit segregasyonu kolaylaştırmak için yapılan bir olaydır.

  • Böylece hücre sitozol iskeleti boyunca mitokondrilerin dağılımını artırmaktadır.

  • Eğer bu mekanizmalar işlemezse, mitokondrial fizyon apoptosizi yapabilir.

  • Ayrıca fizyon mitokondrinin hasarlı bölümlerinin izole edilmesine yardım ederek mitokondri kendi otofajisini yapabilir.



Mitokondride ger ekle en olaylar
Mitokondride gerçekleşen olaylar parçalanma prosesidir.

  • Sitrik asit siklusu

  • β-oksidasyon

  • NADH oksidasyonu ve ATP oluşumu

  • Ca+2 gibi divalent iyonların birikimi


  • Mitokondri birbirinden yapısal ve biyolojik özellikleri farklı iki membranla çevrilidir.

    • Dış membran:

  • Lipidlerden zengin ve önemli miktarda kolesterol içermektedir.

  • Porin adı verilen proteinleri yapısında bulundurmaktadır.

  • Bu proteinler molekül ağırlığı <10 000 den küçük moleküllerin geçişine izin veren kanallar oluştururlar.

  • Diğer proteinler bazı oksidasyon ve fosfolipidlerin sentezinde görev alırlar.


Membranlararas bo luk
Membranlararası boşluk farklı iki membranla çevrilidir.

  • Dış ve iç membran arasındaki yere membranlararası boşluk denir.

  • Dış membran küçük moleküllerin geçişine izin verdiği için iyon kompozisyonu sitozolle hemen hemen aynıdır.

  • Adenilat kinaz, difosfat kinaz, nükleozid monofosfat kinaz ve kreatin kinaz gibi enzimler membranlararası boşlukta bulunmaktadır.


Membran
İç membran farklı iki membranla çevrilidir.

  • Oldukça seçici, polar ve iyonik moleküllerin geçişine izin vermez.

  • Bu maddeler ancak spesifik transport proteinlerinin aracılığıyla geçebilirler.

  • Protein:lipid =1.0/0.27

  • İç membran kıvrılarak kristaları oluşturur.


Matriks
Matriks farklı iki membranla çevrilidir.

  • İç membranın çevrelediği bölgeye matriks denir.

  • Sitrik asit siklusu, β-oksidasyonda görevli enzimler

  • Birçok DNA kopyaları, ribozomlar ve mitokondriyal genom tarafından kodlanan protein sentezinde görev yapan enzimler bulunur.


Oks dat f fosfor lasyon nadh ve fadh 2 nin kaynaklari

NADH farklı iki membranla çevrilidir.

Malat Dehidrogenaz

α-ketoglutarat dehidrogenaz

İzositrat dehidrogenaz

3-hidroksil CoA

dehidrogenaz

Piruvat dehidrogenaz

Gliseraldehid 3-fosfat

dehidrogenaz

FADH2

Yağ asidi asil CoA

dehidrogenaz

Süksinat dehidrogenaz

OKSİDATİF FOSFORİLASYONNADH ve FADH2’nin KAYNAKLARI


Elektron transport z nc r nde g rev alan enz mler
ELEKTRON TRANSPORT ZİNCİRİNDE GÖREV ALAN ENZİMLER farklı iki membranla çevrilidir.

  • NADH dehidrogenaz (NADH-Koenzim Q Oksidoredüktaz)(kompleks I)

  • Süksinat dehidrogenaz (Süksinat-NADH-Koenzim Q Oksidoredüktaz) (kompleks II)

  • Ubikinon-Sitokrom c redüktaz (Koenzim Q sitokrom c Oksidoredüktaz) (kompleks III)

  • Sitokrom oksidaz (Sitokrom oksidoredüktaz) (kompleks IV)

  • ATP Sentaz (kompleks V)



  • ETZ’de kompleks I, III ve IV iç mitokondriyal membrana karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Bu proton gradienti serbest enerji kaynağıdır.

  • Protonlar ATP sentaz (kompleks V) aracılığıyla geri iç mitokondriyal membrana döner.

  • Böylece,

    ADP+P→ATP oluşur.


Nadh koenzim q oksidored ktaz
NADH-Koenzim Q Oksidoredüktaz karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • NADH’daki 2 elektronu küçük yağda çözülebilir koenzim Q(ubikinon) molekülüne geçirir.

  • Bu enzim aynı zamanda protonları matriksden membranlararası boşluğa pompalar.

  • NADH+H ++ UQ→NAD+ + UQH2


S ksinat ubikinon red ktaz
Süksinat-Ubikinon Redüktaz karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Süksinattan elektronları Ubikinona transfer eder.

  • Enzim elektronları transfer ederken çok az enerji açığa çıkar, bu durumda protonları matriksden membranlararası boşluğa fırlatamaz.


Ubikinon sitokrom c red ktaz
Ubikinon-sitokrom c redüktaz karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Elektronları Ubikinondan sitokrom c’ye taşır.

    UQH2 + sitokrom c (Fe+3) → UQ + sitokrom c (Fe+2)

    Salınan enerji proton gradient formu şeklinde korunur ve 4 tane proton membranlararası boşluğa fırlatılır.


Sitokrom c oksidaz
Sitokrom c Oksidaz karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • 4 tane elektronları sitokrom c’den moleküler O2’e transfer ederek HO oluşturur.

  • 4 tane protonu membranlararası boşluğa fırlatır.

  • Yaklaşık olarak O2’nin %90’ı sitokrom c oksidaz tarafından harcanır.


Kemiosmotik teori
Kemiosmotik Teori karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • ETZ tarafından membranlararası boşluğa atılan protonlar ATP sentazın oluşturduğu membran kanalları aracılığıyla matrikse dönerler.

  • ADP + Pi→ ATP

  • İç membran H ve OH iyonlarına geçirgen değildir.

  • Eğer membran haraplanırsa proton motive gücü kurulamaz ve ATP sentezi oluşmaz.

  • 1 ATP sentezi 3-4 protona denk gelmektedir.

  • Yiyeceklerde salınan enerjinin %65’i ATP olarak saklanır.


Atp sentaz
ATP Sentaz karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • F0 ve F1 olmak üzere 2 komponenti vardır.

  • F0 altbiriminin katalitik aktivitesi olup yüksek derecede ATPaz aktivitesine de sahiptir.

  • F1 altbirimi ise proton kanalı olarak görev yapar.


Oksidatif fosforilasyonu bozan ajanlar
Oksidatif Fosforilasyonu Bozan Ajanlar karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Dikumorol:

    ETZ devam eder fakat ATP sentezi durur.

  • 2,4 dinitrofenol:

    Protonları membranlararası boşlukta bağlar ve

    mitokondri içine getirir, gradienti bozar. ATP

    sentezi durur. Enerji ısı olarak açığa çıkar.


Etz nin d zenlenmesi
ETZ’nin Düzenlenmesi karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • NADH / NAD oranı

  • O2

  • pH gradienti

  • ADP ve Pi konsantrasyonlarının artması


Mitokondriyal dna mtdna
Mitokondriyal DNA (mtDNA) karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Çift sarmal ve daireseldir.

  • 16569 baz çifti içerir.

  • 37 gen kodlanmaktadır.

    -13 adet protein

    -22 adet tRNA

    -2 adet 12s ve 16s rRNA

    mtDNA’da intron ve histon bulunmamaktadır.

    mtDNA nükleer DNA’nın %1’ini oluşturur.

    Universal kodu kullanmamaktadır.


  • 7 gen NADH dehidrogenaz (kompleks I) karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • 1 gen Ubikinon-sitokrom c redüktaz (kompleks III)

  • 3 gen sitokrom c oksidaz (kompleks IV)

  • 2 gen ATP sentetaz (kompleks V)

    Süksinat ubikinon redüktazın bütün polipeptidleri genomik DNA tarafından kodlanmaktadır.


Mtdna n n n kleer dna dan fark 1
mtDNA’nın nükleer DNA’dan farkı-1 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • mtDNA maternal kaynaklıdır.

  • Fertilizasyon sırasında sperm mitokondrisi yumurtaya geçememektedir. Küçük bir miktar paternal DNA’nın zigotta bulunduğu söylenmektedir. Fakat bu durum hastalıkların patolojisinde herhangi bir rol oynamamaktadır.


Mtdna n n n kleer dna dan fark 2
mtDNA’nın nükleer DNA’dan farkı-2 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Heteroplazmi

    Nükleer DNA bir alleli anneden bir alleli babadan alır. Herbir hücrede yüzlerce veya binlerce mtDNA bulunmaktadır. Eğer bir mutant bir de normal mtDNA varsa buna heteroplazmi denir. Normal bir insanda homoplazmi bulunmaktadır.

  • Mitotik Segregasyon

    Heteroplazmik hücre replike olurken mutant ve normal moleküller

    gelişigüzel olarak yavru hücreye dağıtır.

    Mutant mtDNA’nın dağılma oranı segregasyon olarak adlandırılır. Farklı doku veya organlarda hatta belirli bir dokunun farklı hücrelerinde bile heteroplazmik değişimler gözlenebilir. Heteroplazmik oranlar zamanla değişebilir.


Mitokondriyal bozukluklar 1
Mitokondriyal Bozukluklar-1 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

1- Nükleer DNA’nın kodladığı mitokondriyal bozukluklar

-Mitokondriyal solunum zinciri bozuklukları

Nükleer DNA tarafından kodlanan polipeptidlerdeki

mutasyonlar ETZ’de kompleks I ve II’de görülmektedir.

Bunlar otozomal resesif geçişlidir (Leigh Sendromu).

Fakat ataxia ile optik atrofi otozomal dominantdır.

Bugüne kadar kompleks III ve IV ile ilgili mutasyonlar

bilinmemektedir.


Mitokondriyal bozukluklar 2
Mitokondriyal Bozukluklar-2 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

-Solunum zincirini oluşturan elemanların birbirleriyle ilişkilerini etkileyen bozukluklar

Çocukluk çağında görülür.Sitokrom c oksidazın altbirimleri

arasında iletişimin sağlanmasında görevli polipeptidleri

kodlayan 4 gende mutasyon saptanmıştır (Leukoensefalopati).

-mtDNA’nın sürdürülmesiyle ilgili bozukluklar

Genellikle erişkinlik çağında ortaya çıkar.

Otozomal resesif veya dominant geçişli olabilirler.

Mitokondriyal nörogastrointestinal ensefalomiyopati

timidin fosforilazda meydana gelen mutasyon sonucu oluşan

bozukluklardandır.

Timidin kinazdaki mutasyon sonucu mtDNA’da uzama meydana

gelir.Sonuçta karaciğer yetmezliğiyle birlikte miyopati veya ensefalopati

oluşur.


Mitokondriyal bozukluklar 3
Mitokondriyal Bozukluklar-3 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

2- mtDNA’nın kodladığı mitokondriyal bozukluklar

a)-Sporadik

Yetişkinlerdeki mtDNA hastalıklarının 1/3’ünün oluşturur.

Hastaların çoğunda tek mtDNA delesyonları vardır.Bazıları

ise seyrek olarak patojenik mtDNA nokta mutasyonlarına

sahiptir. Örnek: Sayre, Pearson, Kearns, Progresiv external

b)-Maternal kalıtımlı bozukluklar

Nokta mutasyonları görülür. Leber herediter optik nöropati

(homoplazmik mutant). Bunların bir kısmında (heteroplazmi)

mutant ve wild tip mtDNA içermektedir.


Mitokondriyal hastal klarda
Mitokondriyal hastalıklarda... karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Körlük, sağırlık, demans, hareket bozukluğu, güçsüzlük, kardiak yetersizlik, diyabet, renal ve karaciğer hastalıkları görülür.

  • Mitokondriyal nokta mutasyonlarının %80’itransizyonları, %6’ı küçük delesyon ve insersiyonları oluşturmaktadır.

  • mtDNA nDNA’a göre 6 ila 17 kez daha fazla mutasyona uğramaktadır. mtDNA her 1 milyon yılda 0.02 baz çifti değişime uğramıştır. Oysaki nDNA 5x10-7 baz çifti değişime uğramıştır.


Dna mutasyonlar n n sebepleri 1
DNA Mutasyonlarının Sebepleri-1 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

1- DNA Replikasyonu

DNA polimeraz γ’da meydana gelen hatalardan kaynaklanabilir.

2- Endojen ve ekzojen kaynaklar

-Ekzojen kaynaklar

Alkilleyiciler ve polisiklik aromatik bileşikler gibi kimyasallar nDNA’dan

çok mtDNA’ya bağlanmaktadır.

Bu tür maddelerden sis platinum mtDNA’ya nDNA’dan 6 kez

daha fazla bağlanmaktadır. Aflatoksin ise mtDNA’ya 4 kez daha fazla

bağlanmaktadır. Kimyasal maddelerin mtDNA’ya daha fazla bağlanması

mutasyon riskinin artışıyla ilişkili bulunmamıştır. Sigara kullanımıyla

mtDNA’da mutasyon arasında anlamlı bir ilişki bulunamazken 4977

mtDNA’da oluşan delesyon sigara içenlerin saç foliküllerinde içmeyenlere

göre daha yüksek bulunmuştur.


Dna mutasyonlar n n sebepleri 2
DNA Mutasyonlarının Sebepleri-2 karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Endojen kaynaklar

    Oksijen radikalleri, deaminasyon, hidroliz ve DNA

    metilasyonu gibi endojen DNA hasarları ya bazları değiştirir

    ya da apurinik/apirimidinik bölgeler oluşturur.

    Reaktif oksijen türleri tek ve çift zincirli DNA kırıkları,

    abazik bölgeler ve oksitlenmiş purin ve pirimidinleri

    oluşturmaktadır.


Mtdna bozukluklar n n klinik tan s
mtDNA bozukluklarının klinik tanısı karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Laktat artışı

  • Alanin artışı

  • Magnetik rezonans spektroskopisi

  • Elektron mikroskopisi

  • Doku kesiti boyamaları


Tedavi
Tedavi karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

  • Tedavi hala çok yatersizdir, ancak semptomlar azaltılabilir.

  • -toksik ürünleri azaltmak. Örnek: Laktik asit

  • Elektron alıcıları verilerek. K3 ve C vitamini gibi

  • L-karnitin ve koenzim Q gibi kofaktör ve metabolitleri verilerek

  • Oksijen radikal tutucuları verilerek

    -Gen tedavisi

    Komplement mutant DNA replikasyonunu inhibe etmek için nükleik asit

    peptidlerinin kullanılması veya çok hasarlı DNA’ların ilaçla yokedilmesi

    -Prenatal diagnoz

    Aminoasit ve koryonik vilideki mutasyon fetal dokulardaki hasara karşılık

    gelmemektedir. Mitotik segregasyondan dolayı doğum sonrası veya anne

    karnındayken mutasyon değişebilir.


Mitokondrial dna n n lineer dizili i
Mitokondrial DNA’nın lineer dizilişi karşı proton gradienti oluşturan oksidoredüktaz proton pompalayan komplekslerdir.

Siyah renkli barlar tRNA genlerinin yerini göstermektedir.

ND: NADH dehidrogenaz,

COX: sitokrom c oksidaz.