Download Fisiología de la mitocondria - Instituto de Biotecnología

1. Título del Curso Fundamental
Fisiología de la mitocondria
2. Tutores responsables
Nombre completo Dra. Ma. Del Carmen Beltrán Núñez.
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Instituto de Biotecnología – UNAM
Teléfono
3291611; 562-27611
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo
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Teléfono
Correo electrónico
2 a. Estudiantes Coordinadores del Curso o Tópico
Nombre completo Juan García Rincón
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Instituto de Biotecnología – UNAM
Teléfono
(777) 3291611; (55) 5622 7611
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo
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Teléfono
Correo electrónico
3. Profesores invitados
Nombre completo Dr. Oscar Flores Herrera
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Facultad de Medicina - UNAM
(55) 5623 2510
Teléfono
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo Dr. Rafael Moreno Sánchez
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Instituto Nacional de Cardiología “Ignacio Chávez”
Teléfono
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo Dr. Salvador Uribe Carvajal
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Instituto de Fisiología Celular – UNAM
Teléfono
(55) 5622 5632
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo Dr. Diego González Halphen
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Instituto de Fisiología Celular – UNAM
Teléfono
(55) 5622 5620
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo Dra. Xochitl Pérez Martínez
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Instituto de Fisiología Celular – UNAM
Teléfono
(55) 5622 5662
Correo electrónico [email protected]
Nombre completo Dr. Francisco Correa
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Instituto Nacional de Cardiología “Ignacio Chávez”
Correo electrónico
[email protected]
4. Introducción/justificación del Curso/Objetivos
La mitocondria participa en diversos procesos del metabolismo celular, como en la transducción
de energía, en el transporte iónico, en la señalización, en las reacciones oxido-reducción, en la
respiración y en la muerte celular.
Una de las funciones de mayor importancia que lleva a cabo este organelo es la producción de
energía en forma de ATP (más del 90% de la energía total que se genera en la célula), para
mantener las diferentes funciones celulares dependientes de energía. Esta energía se produce a
través de la fosforilación oxidativa, la cual requiere de la formación de un gradiente
electroquímico de protones a través de la membrana interna altamente selectiva. Este mecanismo
bioenergético incluye procesos bioquímicos como el ciclo de Krebs, la fosforilación oxidativa y la
oxidación de ácidos grasos. La mitocondria también es la fuente principal de especies reactivas de
oxigeno (ROS) y puede acumular grandes cantidades calcio para modular la concentración
citosólica de dicho ión. La alteración de la función mitocondrial por aumentos en los niveles de
ROS o de Ca+2 citosólico, puede llevar a la célula a la muerte celular a través de eventos de
necrosis, autofagia o apoptosis.
Por tanto, la mitocondria juega un papel esencial en la regulación de los procesos fisiológicos de la
célula.
El objetivo del tópico es que el estudiante sea capaz conocer la fisiología de la mitocondria, su
estructura, su morfología, la bioenergética y el metabolismo mitocondrial.
5. Características para la impartición del Curso
Indique el lugar en donde se realizará el Curso
Instituto de Biotecnología – UNAM
Salón de docencia
Número de sesiones y duración en horas por sesión
14 sesiones de 3 hrs cada una. Los
(mínimo 36 horas)
días martes de 9:30-12:30 hrs.
Disponibilidad de impartirlo por videoconferencia
No
Número total de alumnos que puede aceptar
20
Número de alumnos EXTERNOS AL PMyDCB que 5
puede aceptar
6. Método de evaluación
Por favor incluya en este apartado el % de la contribución relativa de:
Exámenes (número)
3 Exámenes (50%)
Participación en clase
30%
Discusión de artículos
20%
Otros:
7. Temario del Curso o Tópico
Secciones:
1.- Presentación del programa e introducción al tópico de la “Fisiología de la Mitocondria” (Sesión 1, 31Ene-12; Juan García Rincón).
1.1. Estructura y morfología de la mitocondria.
1.2. Aspectos y procesos bioquímicos que se llevan a cabo en la mitocondria.
2.- Origen de la mitocondria (sesión 2, 7-Feb; Dr. Diego González).
2.1. El origen simbiótico de la mitocondria.
2.2. Organismos relacionados con la mitocondria.
2.3. Mitocondria y el origen del dominio Eucaria.
2.4. Mitocondria de hongos Vs animal.
2.5. Generalidades del metabolismo de la mitocondria.
3.- Bioenergética (sesión 3, 14-Feb; Dr. Oscar Flores).
3.1. Termodinámica de los gradientes iónicos (sesión 3).
3.2. Transporte activo y síntesis de ATP asociado al gradiente electroquímico (sesión 3).
3.3. Transferencia de electrones y reacciones de óxido-reducción (sesión 3).
3.4. La hipótesis quimiosmótica.
3.5. Determinación del ΔpH y del ΔΨ (sesión 3).
3.6. Efecto de los desacoplantes en la velocidad del transporte de electrones (sesión 3).
1er Examen escrito Temas 1-3 (sesión 4, 21-Feb)
4. Metabolismo de la mitocondria (sesión 4-8).
4.1. Glicolisis (sesión 4, 21-Feb; Juan García Rincón)
4.1.1. Reacciones de la Glicolisis.
4.1.2. Regulación de la Glicolisis.
4.1.3. Fermentación.
4.1.4. Balance energético.
4.2. Ciclo de Krebs (sesión 5, 28-Feb; Dr. Rafael Moreno)
4.2.1. Reacciones del ciclo de krebs.
4.2.2. Regulación del ciclo de krebs.
4.3. β-oxidación.
4.3.1. Transporte de ácidos grasos en la mitocondria.
4.3.2. Oxidación de ácidos grasos: saturados e insaturados.
4.3.3. Regulación de la β-oxidación.
4.4. Cadena respiratoria (sesión 6; 6-Mar; Dr. Salvador Uribe)
4.4.1. Transportadores electrónicos.
4.4.2. Lanzadera mitocondrial para el NADH citosólico.
4.4.3. Inhibidores que interfieren con la cadena respiratoria.
4.4.4. La energía se conserva en el gradiente protón-motriz.
4.4.5. Consumo de oxigeno como función del estado mitocondrial.
4.4.6. Generación de especies reactivas de oxigeno.
4.4.7. Acoplamiento quimiosmótico, consumo de oxigeno y síntesis de ATP.
4.5. Fosforilación oxidativa (sesión 7, 13-Mar; Juan García Rincón).
4.5.1. ATP sintasa: Síntesis de ATP.
4.5.2. Regulación de la fosforilación oxidativa.
4.5.4. Inhibidores que interfieren con la fosforilación oxidativa.
4.5.5. Integración del metabolismo mitocondrial.
5. Marcaje de la mitocondria (sesión 8, Martes 20-Mar; Juan García Rincón).
5.1. Fluoróforos.
5.2. Auto-fluorescencia NADH / FADH.
5.2. Transfección con proteínas fluorescentes.
5.3. Medición del potencial mitocondrial con fluoróforos.
5.4. Medición del pH mitocondrial con proteínas fluorescentes.
2do Examen escrito Temas 4-5 (sesión 8, 20-Mar)
6. Biología molecular de la mitocondria (sesión 9, 27-Mar; Dra. X. Pérez).
6.1. Biogénesis de la cadena respiratoria y fosforilación oxidativa.
6.2. Regulación y comunicación entre los genomas.
6.3. Síntesis, ensamblaje y transporte de proteínas mitocondriales codificadas por el DNA mitocondrial y
nuclear.
7. Muerte celular por alteraciones en la actividad mitocondrial (sesión 10, 10-Abr; Dr. Francisco Correa).
7.1. Mitofagia y cardio-protección.
7.2. Regulación de la apoptosis.
7.3. Poro de transición de la permeabilidad (PTP).
7.4. Patofisología del poro de transición de la permeabilidad.
8. Canales iónicos y transportadores Mitocondriales (sesión 11, 17-Abr; Juan García Rincón).
8.1. Estructura molecular de un canal iónico y un transportador.
8.2. Propiedades biofísicas de los canales iónicos y transportadores.
8.3. Técnica del Patch Clamp en la mitocondria.
8.4. Uniportador de Calcio mitocondrial (MCU).
8.6. Receptor de rianodina en la mitocondria (RyRmit).
9.- Discusión de artículos (sesión 12-13; 24-Abr y 8-May; Juan García Rincón)
3er Examen escrito Temas 6-9 (sesión 14; 22-May)
Vo. Bo.
Dra. Ma. Del Carmen Beltrán Núñez
Inv. Titular “B” TC.
Departo de Genética del desarrollo y fisiología
Molecular
Juan García Rincón
Estudiante de Doctorado
Programa de Ciencias Bioquímicas-IBT-UNAM
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