Citologia - citoesqueleto

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CITOESQUELETO
Rede tridimensional de filamentos proteicos,
distribuídos em todo o citoplasma de células
eucarióticas. Estrutura dinâmica com diferentes
funções celulares:
- Movimento celular
- Resistência e sustentação
- Organização interior
- Fagocitosse
- Citocinese
- Aderência celular
- Alterações de formato celular
Constituição:
- Microfilamentos (MF):
- São polimerizados de actina (prot.
majoritária)
- Proteína motora: miosina
- Microtúbulos (MT): “trilhos de trem”
- São polimerizados de tubulina
- Proteínas motoras: dineínas e
cinesinas
- Proteína Tau - estabilizadora
- Filamentos intermediários (FI): função
estrutural, não encontramos os mesmos
filamentos intermediários para todas as
células, como são os MF e MT, os tipos de
filamentos podem ser:
- Queratina (pele)
- Vimentina
- Proteína ácida fibrilar da glia - GFAP
- Desmina
- Lamina (única presente em todas as
células com núcleo)
- Proteína dos neurofilamentos
Circunstâncias que o citoesqueleto atua
promovendo mobilidade celular:
- Flagelo do espermatozoide
- Microorganismos que são ciliados
- Polimerizações de miosina e actina
promovem a locomoção da ameba
- Células do sistema circulatório (glóbulos
brancos)
- Células migratórias tec conjuntivo
(fibroblastos)
- Células durante o desenvolvimento
embrionário
- Vesículas com neurotransmissores
→ Movimentos internos:
- Cromossomos na divisão celular
- Transporte de vesículas membranosas,
vesículas sinápticas e renovação de
moléculas de membrana plasmática e de
organelas.
Microfilamento (MF):
Formados por 2 cadeias em espiral da proteína
actina G que se polimeriza formando a actina F.
Filamentos polares: extremidades + e -
+ (as actinas G são adicionadas)
- (as actinas saem do formato F e ficam
dispostas para entrarem novamente na extremidade
negativa)
→ Algumas proteínas que se associam aos
filamentos de actina podem inibir a polimerização
pela extremidade +, fazendo com que os filamentos
diminuam de tamanho.
→ Pelo contrário, se houver apenas o acréscimo de
actina G na extremidade + e não houver a saída
na extremidade -, vai ocorrer o aumento do
filamento. Assim a célula modula o comprimento do
filamento.
→ Proteínas fixadoras de actina (PFA)
- Influenciam o equilíbrio entre actina G e
actina F:
Profilina: se liga a actina G e impede
polimerização (impede a formação de actina
F)
Brevina: se fixa ao extremo + e impede o
prolongamento
Fragmina e Gelsolina: se unem a
monômeros isolados de actina F em sítios
entre extremidades + e - fragmentando os
filamentos.
→ Atua sobre o acoplamento dos filamentos de
actina
- Espectrina, foldina e filamina: unem actina
F existentes formando uma trama mais
aberta (frouxa) ou mais fechada (densa)
→ Proteínas motoras:
- Miosina: formação do anel contrátil da
citocinese
- Tropomiosina e troponina: reguladoras,
junto com o cálcio auxiliam na ativação do
deslocamento dos filamentos de actina
em relação aos de miosina promovendo
contração ou relaxamento dos músculos
- Atividade reversível normalmente Ca2+
dependente
↓[Ca] citoplasmático → proteínas inativam-se
↑[Ca] citoplasmático → proteínas ativam-se
- Ou regulação por quinases que se ativam
mediante receptores da MP: efeito direto
ou mediado pela Calmodulina
→ Diversas drogas influenciam sobre a estrutura
dos filamentos de actina, como as citocalasinas e
as faloidinas (ambas extraídas de fungos),
interferem com os MOVIMENTOS CELULARES.
→ As citocalasinas impedem a polimerização das
moléculas de actina
→ As faloidinas estabilizam os microfilamentos.
→ Fibra muscular estriada: formada por
MIOFIBRILAS, que por sua vez são compostas por
SARCÔMEROS.
- Cada sarcômero é delimitado por estrias
finas: ESTRIAS Z (desmina), possui faixas
claras: BANDAS I e faixas escuras: BANDAS
A
- Filamentos grossos de MIOSINA deslizam
sobre filamentos finos de ACTINA =
CONTRAÇÃO (íons Ca REL)
- Contração muscular:
Comprimento dos filamentos se conservam.
Aumento da zona de sobreposição entre
os filamentos
Encurtamento dos sarcômeros.
→ Fibra muscular lisa
Estímulo → complexo “Ca <-> Calmodulina” →
fosforilação miosina → miosina-actina → contração
músculo liso
Ex: útero, estômago, intestinos, vasos sanguíneos.
- Contraem-se lentamente
- Filamentos intermediários (DESMINA
VIMENTINA) e corpos densos (alfa-ACTINA)
- Contração desencadeada: adrenalina,
serotonina, acetilcolina, prostaglandinas,
angiotensina, oxitocina.
Microtúbulos (MT):
Formados pela associação de dímeros proteicos
dispostos em hélices.
Heterodímeros constituídos por TUBULINA alfa e
beta.
Participam:
- Deslocamento dos cromossomos na mitose
- Estabelecimento e manutenção da forma da
célula
- Movimentação de cílios e flagelos
-
Extremidade +: polimerização, adição de tubulinas
Extremidade -: despolimerização, redução de
tubulinas
- A polimerização dos dímeros de tubulina
originando microtúbulos é regulada pela
concentração Ca2+ presença de GTP
(guanosina trifosfato) e pelas PROTEÍNAS
ASSOCIADAS AOS MT (MAPS)
- Intervêm na composição de centríolos,
corpúsculos basais, cílios, flagelos e fuso
mitótico.
- A estabilidade dos MT é variável
- Cílios e flagelos: polimerização
estável.
- Fuso mitótico: polimerização de curta
duração e instável (até o término do
processo)
→ MAPs:
- Proteínas associadas a microtúbulo:
contribuem para estabilização dos MTs
Proteína Tau: excesso de fosfato faz
com que a proteína Tau se desprenda da
tubulina
- Influenciam a ação dos íons cálcio sobre a
polimerização da tubulina
↑[Ca2+] tem efeito inibidor sobre a
polimerização dos MTs
→ Como as proteínas motoras (dineínas e
cinesinas) atuam em relação aos MT:
- Cinesina: se move em direção a
extremidade +
- Dineína: se move em direção a extremidade
→ Droga que interfere nos MTs:
- Colchicina: paralisa a mitose na metáfase
porque combina-se com dímeros de tubulina
impedindo a adição de novas moléculas na
extremidade
→ Movimentos que não modificam a forma das
células:
- Transporte intracelular
- Transporte ao longo dos axônios
- Transporte de grânulos de pigmento
- Extrusão de vesículas de secreção
→ Movimentos que modificam a forma das
células:
- Contração das células musculares
- Células endoteliais e mióides
- Movimento amebóide
- Divisão celular ou citocinese
Filamentos Intermediários (FI):
- Estáveis e servem de estrutura
- Constituídos pela agregação de moléculas
alongadas, cada uma formada por cadeias
polipeptídicas enroladas em hélice.
- Abundantes nas células que sofrem atrito:
epiderme, formando especializações de MP:
desmossomos
- Frequentes em axônios e células musculares
- FI dos fibroblastos são constituídos de
proteína vimentina
- Relaciona-se com atividades especializadas
de células diferenciadas.
→ Lâmina 31 - Língua - Tecido muscular estriado
esquelético
Banda A: filamentos grossos de miosina
O padrão estriado onde é encontrada a
Banda A e Banda I na célula estriada, só é possível
com o corte longitudinal.
1: papilas linguais 2: mucosa de revestimento da face ventral 3: tecido
muscular estriado esquelético *: mucosa face dorsal
O núcleo é periférico podendo ter até 10 ou +
núcleos.
→ Lâmina 88 - Coração - Tecido muscular
estriado cardíaco
Apresentam os sarcômeros com o mesmo
padrão do esquelético mas, na banda I (lugar de
transição de um sarcômero e outro), estão
presentes os MF de actina.
O núcleo é central e tem no máximo 2 por célula.
Discos intercalares: complexo de junções
de adesão e de comunicação, e são encontrados
nas zonas de junções de cardiócitos adjacentes.
Cardiócito: células cardíacas.
O sarcômero e os discos intercalares são vistos no corte
longitudinal
Fígado
Intestino
Cartilagem Hialina
Cartilagem elástica
Folículos ovarianos
Músculo estriado esquelético
Músculo estriado cardíaco