CITOESQUELETO I BCM

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CLARA CARIRI | BCM
CITOESQUELETO I 
Estrutura que estará nos eucariotos. 
CARACTERÍSTICAS
· Serve para dar sustentação.
· O citosol é cruzado por filamentos e finos de proteínas. 
· Todos os filamentos estão na membrana plasmática.
· Todos os filamentos que estão interagindo na membrana plasmática são citoesqueleto. 
· Fios que ultrapassam o núcleo.Também conhecidos como microfilamentos, medem aproximadamente 7 mm;
· São essenciais para muitos de seus movimentos;
· Abundantes junto à membrana plasmática - formam o CÓRTEX CELULAR (delgada camada abaixo da membrana plasmática); 
· É uma estrutura relativamente instável mas pode assumir estrutura estável; 
· Associadas a filamentos de miosina nas células musculares esqueléticas; 
· Associados a organelas, vesículas e grânulos citoplasmáticos; 
· Formam cinta de constrição na divisão celular; 
· Formam feixes ou redes 
CONCEITO
Uma rede de filamentos proteicos que se estende através do citoplasma. 
· Citoesqueleto mantem o núcleo em seu local correto. 
· Reforço mecânico, controlam o formato e guiam o movimento da célula. 
· Três tipos de filamentos 
· A estrutura do citoesqueleto é dinâmica, polimerizando e despolimerizando 
· As células tem formatos diferentes, e quem adere a isso é o citoesqueleto. E tem capacidade de mudar o formato. 
FUNÇÃO 
· Manutenção da forma das células. 
· Suporte e resistência. Força do fluido no sangue que gera pressão, então o citoesqueleto da resistência para não romper. 
· Permite localização definida das organelas. 
· Movimentos celulares – contração formação de pseudópodos e deslocamento intracelulares 
· Participa da divisão celular: separação cromossômica na mitose.
EXEMPLOS: 
1. Manutenção da forma bicôncava de eritrócitos (hemácias) 
2. Atividade fagocítica de macrófagos e neutrófilos 
3. Junção entre células enterociticas (intestinos) 
4. Formação de microvilosidades intestinais 
5. Adesão intercelular (relação entre matriz extracelular, proteínas de membrana e elementos do citoesqueleto, filamentos de actina e outras proteínas acessórias) 
3 tipos principais de proteínas e várias proteínas: 
1.Proteína actnica formando filamentos de actina
2.Várias proteínas: forma filamentos intermediários (são mais estáveis) 
3. Proteína formados por várias proteiínas tubulinas forma microtúbulos. 
Proteínas acessórias podem fazer a associação entre diferentes filamentos.
Auxiliam na interação dos filamentos. 
Actina
1.Proteína actnica formando filamentos de actina
CARACTERÍSTICAS DA ACTINA
· São finos e flexíveis 
· Encontrada de forma globular, por isso chamada de monômero. 
· Rica em alfa hélice, rica em fendas onde se tem uma molécula de ATP ligada a proteína. 
· Os monômeros globulares de actina (actina G) formam polímeros. Lado positivo: onde a se associa de forma rápida. Lado negativo: associa de forma devagar. 
· 2 polímeros filamentosos associadas helicoidalmente entre si (actina F).
FASE A NUCLEAÇÃO: crescimento lento. Consiste na formação de agregados contendo 3 monômeros de actina. 
FASE B ALONGAMENTO: polimerização crescimento rápido. 
FASE C EQUILÍBRIO: crescimento cessa. 
Podem crescer pela adição de monômeros de actina em ambas as extremidades; 
A velocidade de crescimento é maior na extremidade mais (+) do que na extremidade menos ( - ). 
· ATP é hidrolisado em ADP momentos após a incorporação do monômero de actina ao filamento; 
· A hidrólise de ATP diminui a estabilidade do polímero de actina; 
· ADP no filamento de actina reduz a resistência da ligação entre os monômeros e diminui a estabilidade do polímero.
INSTABILIDADE
Diversas proteínas se ligam e modificam suas proprieidades. 
Influencial na dinâmica 
I.O complexo ARP 2/3 (elas se juntam 2 e 3) interagem com os filamentos de actina e faz com que ocorra uma ramificação desse filamento. Haverá a formação de um novo filamento. 
Promove a nucleação de filamentos de maneira mais eficiente. 
II.Ajudam na Despolarizaçao e Polimerizaçao 
· Ajudam na despolarização
Timosina e cofilina: se associam ao monômero de actina (actina g) fazendo com que ela não se ligue a filamentos. Cofilina promove a despolimeralizaçao mais rápida, pode interagir na extremidade ou no meio do filamento. 
Ajudam na polimerização
Profilina: estimular a incorporação dos monômeros de actina em filamentos. Ajuda a ter de novo ATP.
III.Interligacao entre os filamentos de actina. 
4 Juntam os filamentos de actina para diferentes estrututras: 
· Feixes: feixes paralelos unidos por proteínas. 
Fimbrina: proteína pequena, intarege um filamento ao outro com a actina, duas regiões com interacaso com actina, feixe combacto espaço mínimo entre eles. Muito difícil colocar moléculas no meio. Geralemente participam de prolongamentos no citoplasma, estrutura fixas como por exemplo as microvilosidades. 
Alfactina: faz a união dos filamentos de actina. É um dímero, maior do que a fimbrilina, formando uma estrutura frouxa, permitindo que outras proteínas interajam. EX: contração muscular 
· Redes: filamentos de actina que cruza um aos outros. Rede tridimensional com propriedades de géis semi-sólidos. Função de ter estabilidade e que a membrana plasmática adquira formato. 
Filamina: 
· Sem feixes e redes:
Espectrina: não esta relacionado a interação em rede ou em feixe. 
Associada a membrana plasmática.
Córtex celular: filamentos de actina, abaixo da membrana plasmática.
No córtex celular tem se filamentos de sustenta a superfície da célula, conferindo resistência mecânica a essa. 
A espectrina (tetrâmero), com cadeias alfa e beta. 
Rede expectrina/actina 
Anquirina conecta a rede de espectrina/actina a membrana plasmática, através da interação com a proteína transmembranar BANDA 3.
Uma ligação adicional entre rede de espectrina-actina e a membrana plasmática é feita pela proteína 4.1, que reconhece proteínas transmembranas. 
Ver o desenho que fez na aula 
VARIEDADE DE FORMA
· Dependendo das proteínas associadas, os filamentos de actina podem formar estruturas rígidas e estáveis: microvilosidades nas células que revestem o intestino; 
· Podem formar estruturas temporárias: protrusões dinâmicas formadas na borda anterior de uma célula que desliza ou o anel contrátil, quando há divisão de uma célula animal; 
· Movimentos dependentes de actina em geral requerem a associação da actina a uma proteína motora denominada miosina
Microtúbulos 
· Cilindros ocos de aproximadamente 25nm de diâmetro.
· Despolimerizam e polimerizam continuamente atuando como estruturas dinâmicas.
· Composto pela proteína tubulina; nucleotídeo trifosfasto, entretando agora é um GTP (parte vermelha) e não há como hidrolisar na parte alfa mas na parte beta esta de fácil acesso para a enzima, no que vira GDP. E a tubulina sai 
· Tubulina é um dímero formado pela união entre α e β tubulina (+)
· γ-tubulina(-) formando o prolifilamento são 13. está presente nos centrossomos; EM FORMATO PARALELO 
· Ligado ao GTP;
FUNÇÃO
· Atua numa variedade de movimentos celulares.
· Tráfego de vesículas, transporte e posicionamento de organelas, ancoram membrana plasmática 
Ex: as vesículas passam através de microtubulos como no axônio. 
· Separaçao dos cromossomos durante a divisão celular – fuso miótico.
ESTRUTURA
Os dímeros unem-se entre si também por meio de ligações não covalentes, 
Composto por 13 protofilamentos paralelos.
Uma extremidade do microtúbulo, potencialmente a extremidade β-tubulina, é denominada extremidade mais (+), e a outra, a extremidade atubulina, é denominada extremidade menos (-). 
CRESCIMENTO E ENCURTAMENTO
· Forma dinâmica. 
· Microtúbulos possuem polaridade. Extremidade mais (+) cresce mais rápido, enquanto a extremidade menos (-) cresce lentamente. 
· Tubulina-GTP é adicionado a (+) e rapidamente GTP é hidrolisado a GDP.
A hidrólise para GDP enfraquece a interação da tubulina-GDP com moléculas adjacentes e então despolimerização acontece
Cresce ligada ao GTP.
Encurta ligado ao GDP.
Centrossomo
· Regiao da célula aonde terá o microtúbulos polimerizados.
· Estrutura pertodo núcleo celular. 
· Presente ao lado do núcleo celular quando a célula não se encontra em mitose.
· Formada por Anéis de y-tubulina: a partir do anéis de y tubulina serão formados os microtubulos 
Um par de centríolos; nove trios de microtúbulos 
· Matriz do centrossomo 
TRANSPORTE
· Células especializadas para secreção, como os neurônios, têm o seu aparelho de Golgi posicionado em direção ao local de secreção. 
· A polaridade da célula é um reflexo dos sistemas polarizados de microtúbulos em seu interior, que ajudam a posicionar as organelas nas regiões onde elas são necessárias e a orientar as vias de trânsito vesicular.
Filamentos Intermediários 
Compostos uma variedade de proteínas; Tem diâmetro de 10 nm (intermediários); 
Não estão envolvidos no movimento celular; 
Função estrutural, conferindo resistência mecânica às células e atos tecidos; 
Os filamentos intermediários tem suas extremidades equivalentes: não apresentam extremidades (+) ou (-). Não polarizados;
Regiao central em alfa hélice e na extremidade globoso.
No dímero se juntam paralelas formando um tetrâmero
 Vao se unindo ate formar um filamento 8 tetramero 
· Filamentos intermediários são resistentes e semelhantes a cordas, ou seja, dao resistência a células animais 
· os filamentos intermediários podem ser classificados em 4 classes; 
ESTRUTURA
· subunidades dos filamentos intermediários; proteínas fibrilares alongadas, cada uma compost por cabeça globular N-terminal, uma cauda globular C-terminal e um domínio central alongado, em forma de bastao. 
· 2 dimeros (solúveis)supertorcidos se associam, por meio de uma ligação não covalente, para formação de tetrâmero. 
· Os tetrâmeros(solúveis) se ligam uns aos outros por suas extremidades e também por via ligação não covalente, para formação de tetrâmero, gerando o filamento intermediário, no final semelhante ao cabo. 
REDE NO CITOPLASMA
· Filamentos intermediários formam uma elaborada rede no citoplasma de muitas células, estendendo-se da circunvizinhança do núcleo para a periferia da membrana plasmática.
· Associam-se com os outros elementos do citoesqueto provendo a organização da estrutura interna da célula 
· Estas interações estabilizam os componentes e aumentam estabilidade mecânica da célula. 
Filamentos de queratina em células epiteliais 
PROTEÍNAS ACESSÓRIAS: PARA O QUE SERVE?
· A pectina estabelece ligação entre os filamentos intermediários e microtúbulos. 
Pectina, filamentos intermediários, microtúbulos. 
REDE NO NÚCLEO
Os filamentos intermediários também são encontrados no interior do núcleo de todas as células eucarióticas. 
Formam uma rede denominada de lamina nuclear que está subjacente ao envelope nuclear eo fortalece 
 
Onde são encontrados os filamentos intermediários: 
· Comprimento do axônio 
· Células musculares 
· Células Epiteliais (como a da pele).
AS 4 CLASSES DE FILAMENTOS
Encontrados no citoplasma: 
1. Filamentos de queratina: células epiteliais; epiteliais adjacentes indiretamente ligados por meio de desmossomos. 
2. Filamentos de vimentina: células conectivo, células musculares e células de sustentação do sistema nervoso (células da neuroglia)
3. Neurofilamentos em neurônio 
Encontrado no núcleo celular: 
4. Laminas nucleares que fortalecem o envelope nuclear
Formados pela polimerização de suas subunidades de filamentos intermediários.