Citoesqueleto

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BIOB09 - BIOLOGIA APLICADA À ENFERMAGEM
ESTUDO DIRIGIDO: Citoesqueleto
Turma: T02
Grupo: 07
Integrantes: Gabriel Menezes, Júlia Peneluc e Roquinaldo Freitas
Data: 25/04/2022
A partir da leitura e interpretação do material didático indicado, responda às questões propostas para posterior discussão em classe:
1. Caracterize estruturalmente os microfilamentos de actina, os filamentos intermediários e os microtúbulos (estrutura molecular, arranjo, espessura do elemento do citoesqueleto).
Microfilamentos de actina → São construídos a partir da polimerização (reversível) de monômeros da proteína globular actina (actina G), formando finos e flexíveis filamentos de actina (actina F), com diâmetro entre 5 e 9 nm, os quais apresentam uma estrutura helicoidal de fita dupla e polaridade. Esses podem estar arranjados de formas variadas e bastante organizadas como feixes lineares, redes bidimensionais e géis tridimensionais, os quais se concentram próximo à membrana celular.
Filamentos intermediários → São compostos por polímeros de uma variedade de proteínas fibrosas e longas de filamento intermediário, como as queratinas, por exemplo. Inicialmente, há a formação de dímeros supertorcidos a partir da junção dos domínios centrais de alfa-hélice dos monômeros. Esses dímeros se associam “antiparalelamente” formando tetrâmeros. Vale ressaltar que, por esses tetrâmeros serem formados por dois dímeros dispostos de forma oposta, apresentando duas extremidades iguais, os filamentos intermediários são apolares. A combinação lateral dos tetrâmeros formam os protofilamentos. A junção e enrolamento de 8 protofilamentos conferem a estrutura final dos filamentos intermediários, formando uma estrutura semelhante a uma corda com, aproximadamente, 10 nm de diâmetro. Concentram-se em volta do núcleo e se distendem pelo citoplasma.
Microtúbulos → São estruturas cilíndricas, alongadas e ocas, com um diâmetro de, aproximadamente, 25 nm, compostas por polímeros da proteína globular tubulina. A tubulina é um dímero formado pelos polipeptídeos α-tubulina e β-tubulina, os quais organizam-se pela junção da cabeça de uma molécula com a cauda de outra, dando origem aos protofilamentos. A disposição final dos microtúbulos é formada por 13 protofilamentos alinhados paralelamente, formando uma estrutura rígida e retilínea. Apresentam polaridade, considerando que apresentam α-tubulinas expostas em uma extremidade (negativa) e β-tubulinas expostas na extremidade oposta (positiva). 
2. Com relação ao ciclo celular e elementos do citoesqueleto:
a) Caracterize estruturalmente a lâmina nuclear e correlacione com a montagem e a desmontagem da carioteca durante o ciclo.
As lâminas nucleares são filamentos intermediários encontrados no núcleo de todas as células nucleadas. Os filamentos intermediários possuem organização estrutural dividida em três domínios: o domínio central, em alfa hélice, o domínio amino-terminal, a cabeça, por conta da presença do grupamento amina, e o domínio carboxi-terminal, sua cauda, pela presença de carboxilas nessa extremidade. As lâminas nucleares se dissociam e se reagrupam a cada divisão celular, essa dissociação é controlada pela fosforilação a partir das proteínas-quinases, e a reorganização pela desfosforilação.
b) Caracterize estruturalmente o fuso mitótico e a sua dinâmica durante o ciclo celular.
O fuso mitótico é uma estrutura temporária formada por microtúbulos, estruturas mais retas, rígidas, ocas e em constante reorganização que possuem polaridade positiva na extremidade com tubulina beta exposta e negativa com tubulina alfa exposta. Cada microtúbulo é formado por 13 protofilamentos paralelos organizados em volta do centro. As tubulinas inseridas são carregadas com GTP, que hidrolisa e ocorre a despolimerização. Após a nucleação, a extremidade positiva do microtúbulo cresce em direção à periferia da célula e a instabilidade dinâmica dessa estrutura faz com que haja rearranjos, despolimerizando e polimerizando sucessivamente. O fuso mitótico começa a se formar na metáfase, após o rompimentos da membrana nuclear e migração dos centrossomos para os polos.
3. Descreva as principais etapas da contração do músculo esquelético, considerando a participação do citoesqueleto.
O citoesqueleto é formado por microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários. As fibras musculares possuem certos filamentos de proteínas contráteis de actina e miosinas que ficam lado a lado, esses filamentos formam o sarcômero. A contração muscular acontece devido ao deslizamento da actina sobre a miosina. O cérebro envia o estímulo através do sistema nervoso para os neurônios motores que estão em contato com as fibras musculares. Os nervos motores se conectam com os músculos através das placas motoras. Ao receber o impulso nervoso, as terminações axônicas do nervo motor liberam sobre as fibras musculares o neurotransmissor acetilcolina responsável pelo potencial de ação na membrana plasmática da célula muscular. O estímulo elétrico passa pelos túbulos T, seguindo para o retículo sarcoplasmático que possui uma alta concentração de Ca²+ e em resposta ao estímulo libera esse Ca²+ no interior do cortisol. No músculo o aumento do Ca²+ ativa a ação da tropomiosina e da troponina, a ação dessas proteínas que reagem ao aumento do Ca²+ permitem que a miosina se ligue a actina, iniciando a contração. 
O acúmulo de Ca²+ é transitório e quando o sinal do nervo é interrompido o Ca²+ é bombeado rapidamente para o retículo sarcoplasmático, o que faz com que a concentração de Ca²+ retorne ao nível de repouso, devolvendo a tropomiosina e a troponina às posições de origem fazendo com que a ligação da miosina a actina retorne à posição inicial e finalizando o processo de contração muscular. 
Bibliografia:
· Alberts & Col. (2011). Fundamentos de Biologia Celular, 3ª. Ed., Artmed Ed., Porto Alegre 869p.
· Alberts & Col. (2010). Biologia Molecular da Célula, 5ª. Ed., Ed. Artes Médicas Ed., Porto Alegre 1396p.
· Cooper, G. M.; Hausman, R.E. (2007). A Célula. 3ª Ed., Artmed Ed., Porto Alegre, 718p.