Atividade sobre Citoesqueleto

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1. Compare as estruturas do citoesqueleto em termos de composição, função e estrutura.
R= O citoesqueleto é uma rede complexa de fibras. Os elementos que o compõem são Macromoléculas proteicas, Microtúbulos, Microfilamentos e Filamentos intermediários. 
Dentro do grupo das macromoléculas proteicas, temos as proteínas de associação, que são responsáveis pela união de uma proteína do citoesqueleto com outra proteína do citoesqueleto. Nesse mesmo grupo temos as proteínas reguladoras sendo responsáveis por regular a polimerização e a despolimerização, que visam evitar uma hipolimerização ou hipodespolimerização. E ainda temos as proteínas motoras que permitem o transporte interno e externo da molécula, presentes nos cílios, flagelos, no transporte de moléculas intracelulares. 
Na estrutura do citoesqueleto temos os microtúbulos, sendo um grupo mais seleto proteínas dentro do citoesqueleto, de formato cilíndrico e oco, mais espesso, formado por duas proteínas tubulina alfa e beta. Que por sua vez tem a função de fazer a manutenção das células, formação do fuso mitótico, formação e movimentação de cílios e flagelos e o movimento das organelas celulares e dos cromossomos durante a mitose.
Os Microfilamentos são compostos por filametos de actina, bastante comum nas células, encontrada na forma globosa no citoplasma, chamada de actina G, sua função nas células não musculares é estrutural, distribúi-se por toda a célula formando uma “moldura”, já nas musculares elas interagem com outras proteínas. Os filamentos de miosina temos a miosina 1 encontrada nas células não musculares, que ligam à membrana plasmática, a miosina 2, a miosina 3,6 e 7 com funções sensoriais, miosina 4 e 5 com função de transporte intracelular de partículas dentro das células, e ainda se tem as paramiosina semelhantes as miosinas, encontradas nas amebas, que tem a função de movimentação através de pseudópodes. Os filamentos troponina que são proteínas globosas que apresentam 3 sítios, TNT sendo o de ligação da troponina com a tropomiosina, TNI sítio de interação da troponina com a actina, TNC sítio de ligação da troponina com o cálcio. E ainda temos a tropomiosina que irão formar o complexo juntamente com a troponina e se predem à actina, impedindo sua ligação com a miosina.
Por fim, temos os filamentos intermediários que possuem uma grande diversidade de proteínas, como a Laminofilamentos que mantém a integridade da carioteca enquanto a célula não está se dividindo. Filamentos de queratina conectam células vizinhas. Vimentina que permitem que a célula mude sua fórmula. Desmina mantém as fibras dos filamentos de actina e miosina na posição correta, permitem que haja o deslizamento destas fibras. Neutrofilamentos conduzem os neurotransmissores. E Filamentos Gliais presentes nas células da Glia/Neuróglia/Glófios, permitindo que as células gliais tenham contato direto com os neurônios. 
2. Os microtúbulos são filamentos polares; isto é, uma extremidade é diferente da outra. Qual é a base para essa polaridade, como a polaridade está relacionada com a organização dos microtúbulos dentro da célula e como a polaridade está relacionada aos movimentos intracelulares impulsionados pelos motores dependentes de microtúbulos?
R= Suas extremidades diferentes, que são formadas pelos dímeros, eles possuem polaridade, ou seja, possuem uma extremidade positiva (+) e uma negativa (-). O lado negativo dos microtúbulos fica com os anéis de tubulinas gama partindo do centrossomo e a extremidade positiva segue ocupando os outros espaços do citoplasma. O transporte é feiro por duas proteínas Cinesina e Dineína. Uma segue transportando as moléculas na direção da extremidade positiva para a negativa (Dineína) e a outra transportando as moléculas na direção da extremidade negativa para extremidade positiva (Cinesina). 
3. Os microtúbulos passam por instabilidade dinâmica. Qual é o modelo atual para explicar a instabilidade dinâmica?
R= No modelo atual descreve através do processo que será subcitado. Primeiramente são formados os heterodímeros de tubulina, a partir da união de uma tubulina gama com uma tubulina alfa. A tubulina gama se encontra sempre ligada a uma GDP, que ao receber um fósforo vira GTP, energizando-se e permitindo então a conexão da tubulina gama com uma tubulina alfa. Estes dímeros, por se encontrarem energizados, iniciam um processo de polimerização que origina os protofilamentos, a união de 13 destes protofilamentos em disposição concêntricos origina um microtúbulo.
Os microtúbulos, estando energizados pela presença de GTP, continuam a ser alongar pela polimerização de mais dímeros, este processo ocorre 
sempre em um pelo específico do microtúbulo, denominado extremidade +. Quando a molécula de GTP sofrer hidrólise, perdendo assim sua energia e se tornando novamente uma GDP, dímero irá se despolimerizar, processo este que ocorre também em um pólo específico da célula, intitulado extremidade -. Nada impede que o GDP receba fósforo e volte a se polimerizar, indo assim para a extremidade +, assim como nada impede que o processo contrário ocorra, onde o GTP perde o fósforo e despolimeriza o dímero na extremidade -.
Todo o processo devesse ocorrer de forma equilibrada, o que acontece com o auxílio de MAPs, da Castastrifina, da Prozolina e da Estarinina, além das rubulinas gama, por exemplo. O equilíbrio entre estes fenômenos supracitados caracteriza o modelo atual de instabilidade dinâmica.
4. Nas células, a polimerização dos microtúbulos depende de outras proteínas. Que tipos de proteínas influenciam a polimerização dos microtúbulos?
R= As Gama tubulinas, são as proteínas que compõem os microtúbulos, localizada no centrossoma que nucleia os microtúbulos através da interacção com o monómero da subunidade tubulina do microtúbulo no final. E as proteínas TAU que estabilizam os microtúbulos.
5. Os microtúbulos dentro de uma célula parecem estar arranjados em uma disposição específica. Que estrutura celular é responsável por determinar o arranjo dos microtúbulos dentro da célula? Descreva como essa estrutura serve para a polimerização dos microtúbulos.
R= A região da célula que organiza a formação dos microtúbulos é chamada de centrossomo ou MTOC, que fica localizado próximo ao núcleo da célula. Nessa região encontramos todos os elementos necessários pela formação dos microtúbulos, são os anéis de tubulina gama, que promovem a polimerização dos microtúbulos. Servindo de molde para a formação de um protofilamento até o décimo terceiro filamento. Cujo o conjunto vai ser chamado de microtúbulo. Dessa região partem todos os microtúbulos da célula e que garantem uma estabilidade dos microtúbulos, evitando com que se desfaçam precocemente.
6. Vários fármacos inibem a mitose se ligam por afetarem os microtúbulos. Para quais doenças esses fármacos são utilizados como tratamento? Falando em termos funcionais, esses fármacos podem ser divididos em dois grupos, de acordo com o seu efeito na polimerização dos microtúbulos. Quais são os dois mecanismos pelos quais esses fármacos alteram a polimerização dos microtúbulos?
R= Os microtúbulos desempenham várias funções para manter o funcionamento do organismo. Porém, em processos de criação de tumores malignos, sua atuação vital nos processos metódicos pode acabar por causar problemas em relação ao espalhamento da doença. Nestes casos, diversos fármacos de função antimitódica foram desenvolvidos, visando a interferência ou implemento dos processos de troca de subunidades de tubulina entre os microtúbulos e as tubulinas livres, para que não ocorra a posterior polimerização de mais dímeros, que resultarão no prolongamento dos protofilamentos dos microtúbulos presentes no fuso mitótico.
Entre estas drogas, cabe citar a colchicina e vimblastina, que podem atuar na despolimerização dos microtúbulos, bem como o toxol, que s responsabiliza por estabilizar as estruturas microtubulares e seus processos. Uma vez que estas drogas desordenam a instabilidade dinâmica, essencial para a pelna atuação dos microtúbulos e, consequentemente,para todas as suas áreas de atuação, os processos mitódicos também são impactados ou mesmo interrompidos, impedindo a divisão celular, o que explica porquê destes fármacos também se denominarem drogas antimitódicas, além do motivo da escolha destes em tratamentos contra câncer. Contudo, vale ressaltar que estas drogas não são capazes de distinguir células sadias de células cancerígenas, fazendo com que sejam muito agressivas e possivelmente debilitantes para o paciente que a utiliza. 
7. Os microtúbulos que constituem o fuso mitótico podem ser classificados em três tipos distintos. Quais são os três tipos de microtúbulos do fuso e qual é a função de cada um?
R= Eles são denominados por durarem apenas o processo de mitose celular, se dividindo em Microtúbulos Astrais, que são responsáveis por pela formação dos raios que circundam os centríolos nesse processo. Microtúbulo do Cinetócoro que partem dos centríolos e irão se liar aos cromossomos em uma região chamada cinetócoro. Microtúbulo Interpolares que vão de um lado pra o outro e se interpõem um sobre o outro, afastando os centríolos um do outro para que ocorra a cisão dos cromossomos homólogos.
8. Quais são os respectivos papéis dos microtúbulos e dos filamentos de actina e miosina na citocinese?
R= Os microtúbulos mitóticos iram se polimerizar, e a posterior despolimerização ocorrerá quando o processo mitódico se findar. Eles são responsáveis pela formação dos raios que circundamos centríolos, partem dos centríolos e irão se ligar aos cromossomos numa região camda cinetócoro e iram de um lado para o outro e se interpõem um sobre o outro, afastando os centríolos um do outro para que ocorra a cisão dos cromossomos homólogos.
Já os filamentos de actina e miosina, formam um cinturão, um anel contrátil, que irá formar o equador da célula e posteriormente dividi-la ao se contrair crescentemente, puxando a membrana pura dentro.
9. Como ocorre a polimerização dos filamentos de actina?
R= Os filamentos se encontram na forma globosa no citoplasma (actina G). Essas actinas começam a se polimerizar quando a molécula de GDP vira GTP, formando a nucleação, que ocorre para os dois lados. Quando o filamento está totalmente formado, a globoactina passa a ser chamada de filoactina, passando a possuir extremidade + e extremidade -, tal qual os microtúbulos. Ela adquire um formato retorcido, não uniforme, polimerizando-se embaixo e se despolimerizando em cima.
10. Diferencie centríolos de corpúsculos basais?
R= Os centríolos são organelas cilíndrica composta principalmente por uma proteína chamada tubulina e têm como principal função a separação do material genético na divisão celular e a capacidade de formar cílios e flagelo. Já os corpúsculos basais possuem a estrutura praticamente idêntica aos centríolos, mas estão localizados junto à base de um cílio ou flagelo, sendo responsáveis por servir como um molde para a iniciação da montagem axonemal e como um ponto de ancoragem para a ligação dos cílios com o citoesqueleto.