Resumo - Citoesqueleto

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BASES - CAP XVII CITOESQUELETO 
+ Generalidades 
 . Intrincada rede de filamentos proteicos que se estende através do citoplasma 
 . Funções 
 - Sustentação celular 
 - Responsável pela movimentação em larga escala (contração de células musculares) 
 - Controle do posicionamento das organelas 
 - Segregação dos cromossomos para as células-filhas 
 - Separação das células-filhas na divisão 
 . Citoesqueleto é construído por 3 tipos de filamento 
 - Filamentos intermediários, cujas subunidades são proteínas fibrosas 
 - Microtúbulos, sendo a tubulina a sua subunidade 
 - Filamentos de Actina, onde a sua subunidade é a actina 
+ Filamentos Intermediários 
 . Apresentam grande resistência a tensão 
 . Tem por função permitir que a célula resista ao estresse mecânico, gerado pela distensão da mesma 
 . Formam uma rede através do citoplasma envolvendo o núcleo e se estendendo rumo à periferia celular 
 . Na periferia se ancoram na membrana plasmática em junções célula-célula como os desmossomos 
 . São encontrados também dentro do núcleo, chamados de lâmina nuclear 
 . As proteínas fibrosas (subunidades) têm por estrutura 
 - N-terminal 
 - Domínio central alongado (α-hélice estendida) 
 - C-terminal 
 . Divisão em classes 
 - Filamentos de Queratina 
 - Filamentos de Vimentina 
 - Neurofilamentos 
 - Lâminas nucleares 
. Plectina 
 - Auxilia a formação de feixes de filamentos intermediários 
 - Conecta esses filamentos a outras redes proteicas do citoesqueleto 
 . O envelope nuclear é sustentado por uma rede de filamentos intermediários 
- Os filamentos intermediários que compõe a Lâmina Nuclear são formados a partir de uma classe de proteínas 
denominadas laminas. Não confundir com laminina, que é uma proteína da matriz extracelular 
- A dissociação e a reorganização da lâmina nuclear são controladas pela fosforilação (dissociação) e 
desfosforilação (associação) 
+ Microtúbulos 
. São tubos proteicos longos e ocos relativamente rígidos que podem rapidamente sofrer dissociação em um determinado 
local e reassociação em outros 
LÂMINA ≠ LAMINA ≠ LAMININA 
 . Os microtúbulos crescem a partir de um centrossomo 
. Criam um sistema de vias dentro da célula ao longo da qual vesículas, organelas e outros componentes celulares serão 
transportados 
. Tubulina 
 - Composta por um dímero de α-tubulina e β-tubulina 
 - Apresenta polaridade 
 β-terminal (+): Os dímeros se inserem nesse terminal 
 α-terminal (-) 
 . Centrossomo 
- Organiza o arranjo dos microtúbulos, que irradiam dele em direção à periferia 
- Anéis de γ-tubulina fazem parte da 
constituição do centrossomo, além dos anéis a 
maioria das células animais contém um par de 
centríolos 
- Cada anel de γ-tubulina funciona como um 
ponto de partida, ou sítio de nucleação, para o 
crescimento de um microtúbulo 
O α-terminal se insere no sítio de 
nucleação e isto determina que o 
crescimento do microtúbulo ocorra 
só pelo β-terminal 
 . Instabilidade Dinâmica 
 - Se deve a capacidade que os microtúbulos tem de hidrolisar GTP 
 - GTP promove a polimerização, a hidrólise de GTP faz o microtúbulo se despolimerizar 
 - Cada filamento de microtúbulo cresce e encurta de maneira independente 
 - Associação e Dissociação 
Um microtúbulo em crescimento pode ser impedido de sofrer dissociação se a extremidade + estiver 
estabilizada permanentemente pela ligação à outra molécula ou estrutura celular que bloqueie a 
despolimerização da tubulina 
 . Os microtúbulos organizam o interior da célula 
 - Conferem polaridade a célula, já que uma extremidade celular é diferente estrutural ou funcionalmente da outra 
- Ex: Neurônios Em seu axônio, seus microtúbulos estão orientados na mesma direção, com suas extremidades 
mais direcionadas para a ponta do axônio 
A orientação no axônio funciona como uma via para o transporte direcionado de materiais 
sintetizados no corpo celular e necessários na extremidade do axônio 
 . Proteínas motoras direcionam o transporte intracelular 
- Esse transporte é direcionado pelo movimento saltatório, gerado por proteínas motoras cinesina (em direção ao 
+) e dineína (em direção ao -) 
 
 . Cílios e flagelos contém microtúbulos estáveis 
+ Filamentos de Actina 
 . Generalidades 
 - Apresentam instabilidade, mas associando-se a outras proteínas adquire estabilidade 
- Podem formar estruturas rígidas e relativamente permanentes como as microvilosidades, mas podem formar 
estruturas temporárias como os anéis contráteis na divisão celular 
 - Filamentos de actina são finos e flexíveis 
 - Assim como os microtúbulos apresentam polaridade 
 Crescem na extremidade + com mais velocidade do que na extremidade - 
 - Filamentos de actina sem suas proteínas associadas sofrem constante despolimerização 
 Cada monômero livre de actina carrega um ATP que pode ser hidrolisado a ADP 
A hidrólise do ATP reduz a resistência da ligação entre os monômeros, diminuindo assim a estabilidade 
do polímero 
 . Proteínas se ligam à actina e modificam suas propriedades 
- Timosina e Profilina se ligam à actina e impedem que estas sejam adicionadas às extremidades dos filamentos 
de actina 
- Quando há necessidade que estes monômeros se liguem aos filamentos, outras proteínas promovem essa 
associação. Mas estas outras proteínas se ligam aos filamentos de actina e não no próprio monômero de actina 
 . A actina se associa à miosina para formar estruturas contráteis 
 - A miosina se liga à actina com ATP e hidrolisa esse ATP para obter energia para seu movimento (do - para o +) 
 - Pode ser miosina I ou II 
A miosina I possui uma única cabeça globular 
e uma cauda que se associa a outras 
moléculas ou organelas da célula 
+ Contração Muscular 
 . Se baseia na associação de feixes de actina e miosina 
 - Miosina II 
Apresenta 2 cabeças ATPase e uma longa cauda 
em bastão 
Composta por um dímero de miosinas idênticas 
unidas pelas suas caudas 
 Tais moléculas podem associar-se para formar filamentos de miosina 
Pequenos filamentos bipolares de miosina II podem provocar o deslizamento de filamentos de actina, 
mediando desse modo, o encurtamento local de um feixe de filamentos de actina 
 Assim como a miosina I, a miosina II se movimenta no mesmo sentido 
 . Os filamentos de actina deslizam contra os filamentos de miosina durante a contração muscular 
 - Fibras musculares são células derivadas da associação de células menores 
Composta por miofibrilas = Elementos contráteis da célula muscular. Dentro da própria miofibrila 
observa-se a existência de uma cadeia de unidades contráteis chamadas de sarcômeros. 
 O padrão de repetição desses sarcômeros confere a aparência de estriada 
 Sarcômeros = Filamentos de actina + filamentos de miosina II 
- A contração muscular se dá pelo encurtamento simultâneo de todos os sarcômeros, que por sua vez é causado 
pelo deslizamento dos filamentos e actina sobre os filamentos de miosina. Não ocorre alteração no comprimento 
de qualquer um dos filamentos 
 . Como ocorre a contração? 
- Os filamentos de miosina e actina de 
uma sarcômeros se sobrepõem com a 
mesma polaridade relativa em ambos 
os lados da linha media 
- Lembre-se: Os filamentos de actina 
estão ancorados por suas 
extremidades + ao Disco Z e os 
filamentos de miosina são bipolares 
- Durante a contração, os filamentos 
de actina e miosina deslizam uns sobre 
os outros sem que eles próprios sofram encurtamento 
- O movimento de deslizamento é conduzido pela caminhada das cabeças de miosina rumo a extremidade mais 
do filamento de actina adjacente 
- Uma molécula de miosina se desloca ao longo de um filamento de actina por meio de ciclos de alterações 
estruturais 
 
LIGADA: A cabeçade miosina está presa em um dos filamentos de actina. Esta 
configuração quando ocorre a contração é de curta duração 
DESLIGADA: Uma molécula de ATP se liga a uma grande fenda existente na parte 
posterior da cabeça (onde está mais distante do filamento de actina). Essa ligação muda 
a conformação do sítio de ligação, isso reduz a afinidade da cabeça de miosina pela 
actina e permite seu deslizamento ao longo do filamento 
ENGATILHADA: A fenda que existia antes se fecha. Ocorre hidrólise do ATP, mas o ADP 
e o P ficam fortemente aderido a proteína 
GERADOR DE FORÇA: O P é liberado, a cabeça se liga à actina. Essa liberação é quem 
desencadeia o movimento de potência, além da perda de ADP após a ligação da cabeça 
com a actina. 
LIGADA: Ao final de um ciclo, a cabeça de miosina está firmemente presa ao filamento 
de actina. 
 
 . A contração muscular é induzida por um aumento súbito da Ca2+ 
- A interação entre os filamentos de actina e miosina só ocorre quando a musculatura esquelética recebe um sinal 
proveniente do sistema nervos 
 - O sinal elétrico é enviado ao retículo sarcoplasmático 
 Esse retículo é uma região especializada que contém uma concentração alta de Ca2+ 
- Em reposta ao sinal elétrico, uma quantidade desse é Ca2+ é liberada no citosol pelos canais iônicos que se abrem 
na membrana do retículo sarcoplasmático em virtude da alteração de voltagem na membrana plasmática 
- No caso do músculo, o Ca2+ interage com um comutador molecular composto por proteínas acessórias associadas 
aos filamentos de actina 
 Tropomiosina: Evita que as cabeças de miosina se associem ao filamento de actina 
Troponina (sensível ao Ca2+) ela está ligada na troponina. Quando o Ca2+ está elevado no citosol, este se 
liga à troponina e provoca uma mudança conformacional. Essa mudança faz com que a tropomiosina 
altere sua posição, permitindo que as cabeças de miosina se liguem ao filamento de actina e deem início 
à contração