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Citoesqueleto
 

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    Citoesqueleto Citoesqueleto Document Transcript

    • Citoesqueleto Citoesqueleto 1 Introdução 2 Principais elementos do citoesqueleto A – microtúbulos B - microfilamentos C – filamentos intermediários 3 Movimentos celulares A – movimentos celulares B – citocinese C- microvilosidades D – contração celular E – cílios e flagelos1 – Introdução Primeiramente acreditava-se que o citoesqueleto tinha só a função de suporte, mas depois ficou demonstrado que ele é responsável pela manutenção, estabelecimento da forma, além dos movimentos celulares (pseudópodos, deslocamento intracelular, etc). O citoesqueleto é responsável por várias funções celulares, é responsável pela forma da célula, posição dos seus componentes, pela contração celular, pelo movimento das células e pelo deslocamentodas organelas. As células têm formas bastante variáveis, já a localização das organelasnão é tão variável e depende do tipo celular.2 – Principais elementos do citoesqueleto Os principais elementos do citoesqueleto são: microtúbulos, microfilamentos(filamentos de actina e de miosina), filamentos intermediários e macromoléculasprotéicas. O citoesqueleto é um conjunto dinâmico que assume aspectos diferentesdependendo da célula e de suas necessidades. Esse conjunto é tão dinâmico que podemudar não só em diferentes tipos celulares como no mesmo tipo, mas em momentosdiferentes. Apenas os filamentos intermediários são estáveis, já que esses sãoresponsáveis pela sustentação e não pelos movimentos.Os deslocamentos intracelulares se devem as proteínas motoras: - dineínas e cinesinas: deslocamento em associação aos microtúbulos - miosina: formam filamentos que se associam com a actinaNathalia Fuga – CHE Página 1
    • CitoesqueletoA – Microtúbulos São cilindros delgados e alongados cada umformado por dímeros proteicos dispostos em hélice. Cadadímero tem duas cadeias semelhantes (alfa e betatubulina). Cada cilindro é formado por 13 dímeros. Elesestão em constante reorganização crescendo em uma dasextremidades devido à polimerização dos dímeros detubulina, e diminuindo na outra extremidade ondepredomina a despolimerização. A extremidade que aumenta é a extremidade mais (+) e a que diminui é a extremidade menos (-). Os processos de alongamento eencurtamento são um desequilíbrio entre polimerização e despolimerização. Esseprocesso é dependente do Cálcio e de uma proteína chamada de MAP (microtubuleassociated proteins). Foram descritos dois tipos de componentes motores que promovem odeslocamento de partículas sobre os microtúbulos:1) proteínas da família das dineínas: que transportam substâncias da extremidade + para - .2) proteínas da família das cinesinas: promovem o deslocamento da extremidade – para +. Os microtúbulos participam dos movimentos dos cílios e flagelos, transporteintracelular, deslocamento de cromossomos, manutenção da forma das células. MICROTÚBULOS •Estruturas protéicas ocas •Relativamente rígidos •Originados de Centrossomos •Dinâmicas!!! •Vias de transporte intracelular •Ancoramento de organelas delimitadas por membranasNathalia Fuga – CHE Página 2
    • Citoesqueleto B – Microfilamentos - filamentos de actina e de miosina Formados por duas cadeias em espiral de monômeros globosos da proteína actina G que se polimerizam lembrando dois colares de pérolas formando uma estrutura quartenária fibrosa(actina F). Os filamentos de actina são finos (5-7 ACTINAnm) e se juntam formando feixes mais grossos. É  Filamentos Polarizadosmuito abundante no músculo. A actina participa de  Dinâmicosuma camada dentro da membrana plasmática  Migraçãochamada de córtex celular. Essa camada tem como  Fagocitosefunção reforçar a membrana que participa de  Divisão Celularmovimentos amebóides e fagocitose.  Contração MuscularC – Filamentos intermediários Os filamentos intermediários (8-10 nm)recebem esse nome, pois são mais grossos que osde actina e mais finos que os de miosina. São maisestáveis do que os microtúbulos e os filamentos deactina e permanecem por longo tempo nocitoplasma, sendo primordialmente elementosestruturais. São abundantes em células que sofrematrito, onde se prendem aos desmossomos(estruturas que unem as células umas às outras). Todos os filamentos intermediários têm amesma estrutura, sendo constituídos pelaagregação de moléculas alongadas, formadas portrês cadeias enroladas em hélice. Os filamentosintermediários são formados por queratina,vimentina, desmina, lamina, proteína deneurofilamento e proteína ácida fibrilar da glia. FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOSOs filamentos intermediários são específicos •Fibras de 10nm de espessurapara cada um dos tecidos, desta forma, •Resistência a estresses mecânicosdependendo da proteína presente podemos •Resistentes e duráveisdeterminar, em biópsias e metástases, o tecido •Rede tridimensionalde origem. •Grande variedade de proteínas fibrilares •Modulados por modificações químicas •Estrutura semelhante a um caboNathalia Fuga – CHE Página 3
    • Citoesqueleto3 – Movimentos celulares O estudo celular demonstrou que as células se contraem, se expandem e semovimentam em grau variável. A movimentação celular e de seus componentes serelaciona com a função celular. Os filamentos de actina e de miosina, os microtúbulos eas proteínas motoras são responsáveis pela maioria dos movimentos celulares. Os movimentos celulares podem ser dividos em dois grupos; - movimentos que levam a modificação na forma das células: contração muscular, contração das células endoteliais, movimentos amebóides, divisão celular. - movimentos que não levam a modificação na forma das células: transporte intracelular de material, extrusão de vesículas de secreção. O mecanismo de movimentação mais difundido em células eucariontes é odeslizamento de fibrilas de actina sobre as fibrilas de miosina. Porém os movimentos decílios e flagelos e o transporte intracelular de partículas citoplasmáticas são devido aodeslizamento de proteínas motoras sobre os microtúbulos.  Transporte de organelas ou substâncias pelo interior da célula: dineína e cinesina deslizam pelos microtúbulos transportando proteínas, organelas e outras substâncias.  Movimentos de cílios e flagelos: microtúbulos organizados em pares unidos por braços de dineína.  Contração muscular: deslizamento de actina sobre a miosina.A – Movimentação celular A locomoção celular resultada coordenação de movimentosgerados por diferentes partes dacélula, sendo caracterizada pelapolaridade, onde subunidades seagrupam na parte dianteira, edesagrupando na parte traseira.Porém o movimento polarizado dacélula é em resposta a sinais dados pelo ambiente, como sinais químicos (quimiotaxia),em que a célula vai em direção a um gradiente favorável. Por exemplo, que ocorre nosneutrófilos (células brancas do sangue). As plaquetas também mudam sua forma durante a reação de coagulação sanguínea, passando por complexos rearranjos, que mudam a forma da célula.Nathalia Fuga – CHE Página 4
    • CitoesqueletoB – Citocinese Durante a divisão celular, a actina e a miosina acumulam-se na linha equatorial, formando um anel contrátil, circundando a célula. À medida que ocorre a citocinese (divisão do citoplasma), o diâmetro do anel contrátil diminui. Experimentos comprovaram que a citocinese depende da miosina ativa, pois ela desliza sobre os filamentos de actina em direções opostas, que vai causar a divisão celular.Nathalia Fuga – CHE Página 5
    • CitoesqueletoC – Microvilosidades São projeções citoplasmáticas na superfície celular,envolta por membrana plasmática. Os feixes defilamentos de actina são dispostos paralelamente,interligados pela proteína vilina, que possui dois sítios deligação. Os feixes laterais estão ligados à membrana plasmática através da miosina. D – Contração celular A contração muscular depende do deslizamento direcionado por ATP de um conjunto de filamentos de actina sobre conjuntos de filamentos de miosina. As células musculares esqueléticas são multinucleadas, formada por filamentos denominados de miofibrilas. As miofibrilas são formadas por unidades que se repetem, denominadas sarcômeros, que confere ao músculo esquelético, uma aparência estriada.Nathalia Fuga – CHE Página 6
    • Citoesqueleto Cada sarcômero é formado por filamentos delgados, espessos e proteínas. Os filamentos delgados são filamentos de actina e mais duas proteínas adicionais, tropomiosina e troponina, tendo suas extremidades ligadas a uma linha elétron-densa (linha Z). Os filamentos espessos são compostos por miosina. O mecanismo de contração muscular ocorre com o aumento de Ca2+ no citosol. A abertura de canais de liberação de CA2+ no interior da célula causa o encurtamento dos sarcômeros. A energia para a contração é suprida por ATP.E – Cílios e flagelos Os movimentos dos cílios e flagelossão promovidos por microtúbulos. Os cíliosparecem pequenos pelos e são constituídospor microtúbulos paralelos envoltos pormembrana. São curtos e numerosos e selocalizam na porção apical das células. Oscílios se associam às células que secretammuco e têm como função o transporte unidirecional de substâncias. Os flagelos são únicos e longos e no corpo humano o único exemplo é oespermatozóide. O movimento flagelar ocorre por abalos do tipo vai-vem que se iniciana base do flagelo.Nathalia Fuga – CHE Página 7