Faculdade de Tecnologia de Alagoas-FAT Biologia Celular CITOESQUELETO Prof. Gustavo Reis.

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1 Faculdade de Tecnologia de Alagoas-FAT Biologia Celular CITOESQUELETO Prof. Gustavo Reis

2 Citoesqueleto: estrutura, composição química e aspectos funcionais

3 Considerações gerais Como deve ser o comportamento das células? 1. Devem estar organizadas no espaço; 2. Devem apresentar uma correta conformação, serem robustas fisicamente e estarem adequadamente estruturadas internamente; 3. Muitas devem ser capazes de modificar sua forma; 4. Muitas devem ser capazes de se mover de um lugar a outro; 5. Diante de processos de crescimento celular, divisão celular e qualquer mudança no ambiente: Toda célula deve ser capaz de reorganizar seus componentes internos, permitindo o deslocamento de suas organelas e vesículas.

4 Citoesqueleto“Esqueleto das células” É formado por um extraordinário sistema de filamentos e macromoléculas protéicas diversas Fundamentais para a organização espacial das células Esses elementos estruturais constituem um conjunto dinâmico que assume aspectos diferentes, de acordo com o tipo celular e com as necessidades da célula

5 Tipos de filamentos que compõem o citoesqueleto Filamentos de actina ou microfilamentos Microtúbulos Filamentos intermediários

6 Filamentos de actina ou microfilamentos Todas as células eucariontes possuem a proteína chamada ACTINA Essa proteína actina é encontrada de duas formas: Actina GForma globular ou monomérica Actina FForma filamentosa Monômero (actina G) Filamento (actina F) Os monômeros globosos (actina G) se polimerizam formando uma estrutura quaternária fibrosa (actina F) Os filamentos de actina apresentam-se sob a forma de estruturas flexíveis e são finos com diâmetro entre 5 a 9 nm

7 Os filamentos de actina são divididos em dois grupos: TranscelularesCruzam o citoplasma em todas as direções, formando feixes e redes. CorticaisRede de filamentos que se localizam abaixo da membrana plasmática formando o córtex celular. Esse córtex celular reforça a membrana plasmática e participa dos movimentos celulares, como os movimentos amebóides e a emissão de pseudópodes na fagocitose.

8 Funções dos filamentos de actina nas células: Mobilidade celular; Citocinese (divisão do citoplasma); Microvilosidades (projeções citoplasmáticas na superfície celular, envolta por membrana plasmática); Contração das células musculares.

9 Microtúbulos São estruturas cilíndricas ocas, delgadas e longas com 24 nm de diâmetro. Cada microtúbulo é formado por proteínas chamadas de TUBULINA A tubulina é formada por duas proteínas globulares denominadas de  -tubulina e  -tubulina, que são ligadas por ligações não- covalentes. O arranjo das moléculas de tubulina cria 13 protofilamentos, que vão formar a parede do microtúbulo

10 Os microtúbulos estão em constante reorganização Cresce em uma das extremidades pela polimerização dos dímeros de tubulina (extremidade mais (+)) Decresce na outra extremidades pela despolimerização dos dímeros de tubulina (extremidade menos (-)) Essa polimerização é regulada pela concentração de íons Ca 2+ e por proteínas associadas aos microtúbulos Funções dos microtúbulos nas células: Participam da movimentação dos cílios e flagelos (prolongamentos flexíveis da membrana celular); Participam da divisão celular; Estão envolvidos no transporte intracelular de partículas e organelas.

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12 Filamentos intermediários São filamentos em forma de cordão com diâmetro em torno de 10nm. Esses filamentos não são constituídos por monômeros e são mais estáveis do que os microtúbulos e os filamentos de actina Uma vez formados permanecem por longo tempo no citoplasma Os filamentos intermediários são mais abundantes em células que sofrem estresses mecânicos, proporcionando resistência física a células e tecidos Atenção: esses filamentos não têm participação direta na contração celular, nem nos movimentos de organelas, ou seja, são primordialmente ELEMENTOS ESTRUTURAIS

13 Nas células da epiderme esses filamentos se prendem a especializações da membrana plasmática, desmossomos, que unem as células umas às outras Proteínas fibrosas que compõem os filamentos intermediários e sua localização 1.Queratinascélulas epiteliais e estruturas como unhas, pêlos e chifres

14 2. Proteínas dos neurofilamentos Corpo celular e prolongamentos dos neurônios (principalmente axônios) Neurofilamentos do axônio Corte transversal do axônio

15 3. Proteína ácida fibrilar da Glia células do tecido nervoso (astrócitos e células de Schwanm) 4. Desminacélulas musculares lisas, esqueléticas e do miocárdio

16 5.Vimentinacélulas originadas do mesênquima embrionário 6. Laminas A, B e CEncontrada no núcleo celular formam a lâmina nuclear, uma estrutura em grade que reforça internamente o envoltório nuclear

17 Proteínas motoras São responsáveis pelos deslocamentos intracelulares de organelas e outras partículas Dineínas e cinesinasCausam deslocamentos em associação com os microtúbulos São divididas em dois grupos:

18 MiosinasPodem formar filamentos e atuam em associação com os filamentos de actina

19 Movimento celular

20 Considerações gerais Quem são os responsáveis pela maioria dos movimentos celulares? Os filamentos de actina Os microtúbulos Proteínas motoras (dineínas e cinesinas, miosina) Como acontece a maioria dos movimentos celulares? Através do deslizamento de estruturas umas sobre as outras. Tipos: A) Deslizamento de fibrilas de actina sobre fibrilas de miosina B) Deslizamento de dineínas e cinesinas sobre os microtúbulos Mecanismo de movimentação celular mais difundido Movimentos dos cílios e flagelos e transporte intracelular

21 CONTRAÇÃO MUSCULAR As células musculares estriadas são especializadas e apresentam uma estrutura altamente diferenciada para produzir movimento Essas células possuem forma cilíndrica alongada e assim são chamadas de FIBRAS MUSCULARES Cada fibra muscular contém um feixe intracitoplasmático de delgadas estruturas cilíndricas chamadas de MIOFIBRILAS

22 Cada MIOFIBRILA é formada por unidades que se repetem chamadas de SARCÔMEROS Cada sarcômero é limitado por duas estrias Z (discos Z), estruturas que contêm desmina Cada sarcômero é formado por uma banda A (escura) e dois segmentos da semibanda I (clara)

23 Os filamentos finos dos sarcômeros são formados pelas proteínas ACTINA, TROPOMIOSINA E TROPONINA Os filamentos grossos dos sarcômeros são formados por feixes de moléculas de MIOSINA Cada molécula de miosina é formada por dois longos polipeptídeos enrolados que têm a forma de um bastão longo com duas cabeças globulares em uma das suas extremidades

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25 Questões: 1-De que é constituído e quais as proteínas do cito esqueleto? 2-Sobre os microtúbulos quais as funções e as proteínas utilizadas para composição do protofilamentos? 3-Como ocorre as contrações musculares?