Biologia Celular - Dinâmica celular

Prévia do material em texto

MICHELLE BENTO- MEDICINA UNICESUMAR T14 
Dinâmica Celular 
Citoesqueleto 
 
 Rede de filamentos proteicos que se 
estendem através do citoplasma 
 Estará presente no núcleo 
estruturando os cromossomos, dando 
o formato da carioteca e vão se 
estender para todas as regiões da 
célula 
 Dos componentes proteicos que 
fazem parte do citoesqueleto, 
teremos 3 principais: 
 são os 
filamentos mais finos/delgados; têm 
função de determinar a forma da 
superfície da celula (toda a membrana 
plasmática vai estar organizada de acordo 
com esses filamentos), além de fazer 
participação na locomoção e divisão 
celular 
 são os filamentos 
mais grossos/espessos e têm como 
função posicionar as organelas, fazem 
parte do transporte intracelular e formam 
o fuso mitótico 
 
espessura media; vão compor a lamina 
nuclear (revestimento interno da 
carioteca/membrana nuclear) e estão 
principalmente relacionados com 
processos de resistência mecânica 
 Esses três componentes proteicos 
so poderão executar suas funções 
se tiverem proteinas acessórias; sem 
essas proteinas acessórias o 
citoesqueleto não terá efetividade 
em sua função porque os 
componentes proteicos do 
citoesqueleto vão precisar de uma 
determinada 
junção/união/estruturação 
 O citoesqueleto na maioria das 
células vai ser muito moldável, ou 
seja, será possível 
modificar/remodelar a célula; porem 
existem outras células que formam 
estruturas estáveis (neurônios e 
epitélio maduro) que não será 
 
possível essa remodelação (a celula se 
mantem constantemente num determinado 
local e seu citoesqueleto se mantem 
paralisado) 
 polarizar uma 
celula significa estabelecer um 
determinado local, organização e 
estruturação para a celula; as células 
vão ter uma região apical (parte 
superior da celula) e a região 
basolateral (região superior da celula) 
 O citoesqueleto contribui para que as 
células tenham sempre a mesma 
disposição, tendo então como outra 
função, a polarização das células 
 Nas células que estão constantemente 
se modificando, será sempre 
substituído a cada 48hrs (média de 
horas); já nas células com estruturas 
estáticas vão demorar mais tempo 
para modificar seu citoesqueleto 
 Rápida associação e dissociação devido 
as características das proteínas que 
compõem essa estrutura 
 
 São formados por moléculas de 
actina G, são globulares e se 
associam em estruturas de cabeça-
cauda e conforme elas vão se ligando 
em uma determinada organização 
irão formar, então, uma hélice rígida 
polar (região da cabeça é chamada 
de extremidade mais e a região da 
cauda é chamada de extremidade 
menos); seu formato leva o nome de 
hélice por ela gira em torno do seu 
próprio eixo é uma estrutura 
destrógira (gira para direita) 
 O filamento com as moléculas de 
actina G já associadas entre si forma 
uma estrutura de actina F; são 
encontrados predominantemente no 
córtex celular, ou seja, na periferia da 
celula próximos a membrana 
plasmática pois vão ter como função, 
por exemplo, dar resistência e forma 
a bicamada lipídica da membrana 
 O filamento de actina só cresce na 
extremidade mais 
 Metade da actina vai estar livre e a 
outra metade vai estar associada 
 
depende da disponibilidade de 
monômeros de actina (unidades 
isoladas de actina); vão precisar de 
proteinas acessórias para realizar a 
sua função 
quando essa proteína acessória se 
associa a um monômero livre ela bloqueia o 
crescimento do filamento e o monômero 
não vai conseguir se associar com outras 
moléculas de actina; 
irá aumentar a afinidade dos 
monômeros de actina na extremidade mais 
do filamento, e então, é facilitado o 
crescimento do filamento 
- Em ambas as situações os monômeros 
livres podem se associar ao filamento, porem 
FILAMENTOS DE ACTINA 
 
a probabilidade de isso acontecer é muito 
pequena e por isso se torna necessário o 
uso das proteinas acessórias 
 O processo de iniciação de um filamento 
se dá por um processo chamado de 
NUCLEAÇÃO 
 forma uma estrutura nuclear 
(no sentido de organizar uma estrutura 
primeiro para a partir dela começar uma 
determinada função); esse processo é 
feito por um complexo chamado de ARP 
2/3 (complexo de associação de actina; 
são produzidos nas vias de secreção 
constitutiva) que se localizam próximo a 
membrana 
- Quando a celula precisar aumentar seus 
filamentos ela irá produzir/transcrever um 
fator de ativação que vai se associar ao 
complexo que quando for ativado vai unir 
monômeros de actina 
- Os monômeros de actina que foram 
primeiramente unidos pelo complexo vão 
permitir com que outros monômeros se 
organizem e o complexo ARP vai permitir, 
também, que os filamentos novos que estão 
sendo produzidos se associem aos antigos 
(pela extremidade menos) 
-A molécula responsável pela estabilização 
do crescimento do filamento na extremidade 
mais é a CapZ (isso só ocorre caso for 
necessária a estabilização do filamento) 
- Quando a celula precisa destruir o filamento 
de actina e não vai mais utiliza-lo, o 
complexo ARP 2/3 e o CapZ vão sofrer 
uma desestruturação 
 as diferentes 
proteinas acessórias vão dar diferentes 
formatos para os filamentos de acordo 
com as necessidades 
- Proteinas de enfeixamento: formam 
feixes, estruturas paralelas ao filamento de 
actina que podem, por exemplo, formar 
feixes compactos (como no filopodio) que 
organizam todas as estruturas do filamento 
na mesma direção ou fibras de tração 
(utilizadas principalmente em tendões) que 
organizam os filamentos antiparalelos 
- Proteinas formadoras de gel: se 
associam aos filamentos de actina de formas 
diferentes e podem formar estruturas do 
córtex celular ou do lamelipódio 
 
-Filamina A: une os filamentos de actina em 
ângulos praticamente retos e forma uma 
rede; 
No início do desenvolvimento, nossos 
neurônios estão migrando de região para 
região e a organização da membrana 
plasmática vai depender dos filamentos de 
actina. Quando o paciente apresenta alguma 
mutação que faz com que ele não produza 
 
Filamina A, ele apresentará um defeito na 
migração dos neurônios porque eles não 
irão conseguir remodelar suas membranas 
plasmática para permitir que avancem no 
nosso encéfalo; eles apresentam uma 
capacidade cognitiva normal com alguns 
quadros de epilepsia próximo aos 20 anos de 
idade 
 
os filamentos de actina 
também irão servir para gerar forca de 
contração (contração muscular) e só vão 
ter esse papel porque têm interação 
com a miosina;
 
actina também tem função 
no período de citocinese (divisão do 
citoplasma); 
 São os filamentos mais 
grossos/espessos e formam cilindros 
longos (geralmente formam 
estruturas que vão do núcleo até a 
periferia da célula), ocos e formados 
pelas tubulinas 
 São formadores do fuso mitótico; 
eles terão interação com os 
cromossomos de forma a posiciona-
los no meio da célula para que ele se 
divida; formam cílios; são utilizados 
para o transporte intraneuronal 
(direcionamento do caminho) 
 Muito mais rígidos e estáveis que a 
actina
 Microtúbulo é formado por 13 
protofilamentos que garantem a 
estabilidade da estrutura já que para 
rompe-los é necessária uma grande 
quantidade de energia
 tubulina-α 
e tubulinas-β; 
α: vai existir sempre uma 
molécula de GTP associada; 
β: o GTP associado não faz 
necessariamente parte da estrutura da 
proteína, nesse caso o GTP pode ser 
hidrolisado (por exemplo) e formar um 
GDP 
 Ligação cabeça cauda o que gera, então, 
uma polaridade (tem extremidade mais e 
extremidade menos) e formação de 
contatos laterais (α-α e β- β) que 
também confere a estrutura uma alta 
estabilidade e um leve 
desemparelhamento 
 Protofilamentos com GTP: contatos 
laterais fortes e regulares; com GDP: 
flexão nos protofilamentos 
 O microtúbulo está sempre se alterando 
MICROTUBÚLOS 
 
 
utilizada em tratamento em 
crises agudasde gota; despolimerização dos 
microtúbulos; ela faz com que os 
microtúbulos sejam desestabilizados; 
tratamento de câncer de mama 
e de pulmão; faz a estabilização de 
microtúbulos; 
 a y-
tubulina é responsável pela nucleação e 
esta mais concentrada no MTOC 
(Complexo organizador de microtúbulos 
localizado no núcleo) 
- muitas celulas têm um único e bem 
definido MTOC, o centrossomos 
- Dois centríolos vão estar organizados 
dentro do centrossomo 
- O centríolo consiste em um arranjo 
cilíndrico de microtúbulos curtos e 
modificados; a partir deles serão formados 
novos microtúbulos; várias y-tubulinas irão se 
irradiar para fora do núcleo; capacidade de 
localizar o centro da celula e posicionar as 
organelas 
 
 Eles também terão funções em algumas 
doenças, por exemplo, o Alzheimer 
- As proteinas acessórias para o microtúbulo 
são da família MAPs e uma dessas proteinas 
chamada TAU é responsável pela 
estabilização do microtúbulo; se você tiver 
um defeito ou falha na produção dessa 
proteína (TAU) o microtúbulo todo será 
desestabilizado e quando isso ocorre o 
neurônio não consegue enviar seus 
neurotransmissores até a região da 
membrana para serem exocitados 
- No Alzheimer, o paciente tem um defeito 
genético, no qual ele não produz 
corretamente uma proteína como a 
proteína TAU 
 
 
 As vesículas produzidas pela celula vão 
precisar ser transportadas sobre os 
microtúbulos para chegarem na 
membrana e serem exocitadas 
 As proteinas que vão fazer esses 
transportes são proteinas motoras (as 
cinesínas e dineínas) e cada uma dessas 
proteinas vai levar até uma região 
carregam as vesículas para a 
extremidade mais (leva para periferia da 
celula) 
carregam as vesículas para a 
extremidade menos (traz da periferia da 
celula) 
- Vão realizar movimentos através de ciclos 
de quebra de ATP em ADP 
 Formam cílios e flagelos; 
 
 
 Devido a sua grande resistência à 
tensão tem função principal de dar 
resistência mecânica a celula; é 
formado uma rede através do 
citoplasma, envolvendo o núcleo e se 
estendendo à periferia da celula 
 Também estão envolvidos numa 
determinada montagem e 
organização do envelope nuclear; a 
lamina nuclear é composta por 
filamentos intermediários o que 
confere uma resistência e proteção 
ao material genético 
 são fitas longas traçadas 
entre si para fornecer resistência à 
tensão; a subunidade dos filamentos 
são proteinas fibrilares alongadas, cada 
uma composta por uma cabeça 
globular com um grupo amino e uma 
cauda globular com um grupo 
carboxila 
 A proteína que forma o filamento 
intermediário não é popular como 
nos outros filamentos 
 É composto por uma proteína fibrosa 
o que faz com que esse componente 
seja estável (garante a resistência) 
 A celula produz o filamento 
intermediário, polimeriza uma 
estrutura complexa que depois já 
estará pronta para exercer sua 
função de sustentação 
 Justamente por não ter processo de 
polimerização e despolimerização 
(como nos filamentos anteriores) que 
esse componente do citoesqueleto 
não dá movimento pra celula 
 Está presente principalmente em 
células que estão submetidas a 
estresses mecânicos e evitam que a 
membra se romba durante um 
processo de tração 
 Logo que produzida pela celula, a 
proteína ira se dimerizar com outras 
proteinas do mesmo grupo; formam 
polímeros complexos que vao se 
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS: 
arranjando por interações moleculares 
em forma de rede 
 Cada celula do nosso corpo vai ter 
um tipo especifico de filamento 
intermediário 
 
filamentos 
específicos do tecido epitelial 
(fitoqueratinas; quanto mais o tecido 
for exposto a estresse mecânico 
mais forte sera a queratina); do tecido 
cinjuntivo e células musculares 
(vimentina ou desmina e periferina); 
do tecido nervoso (neurofilamento)
 
participa da estrutura do núcleo e é 
constituído por proteinas chamadas 
de lamininas
 
doença genética no qual a proteína 
queratina é truncada; como 
consequência a celula pode se 
romper com mais facilidade quando 
submetida ao estresse o que forma a 
bolha
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 -