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CITOESQUELETO UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA CITOLOGIA Prof. Jeymesson Vieira •Rede intrincada de filamentos que se estende por todo o citoplasma; auxiliando na sustentação do grande volume citoplasmático das células; •Ausentes em células procariontes; •Conservado durante a evolução; CITOESQUELETO FUNÇÕES • Sustentação do volume citoplasmático; • Forma e movimentação celular; • Organização do interior celular: • movimentação de organelas e vesículas; • Separação cromossômica e da célula durante • a divisão; “A capacidade das células de organizar interiormente os seus componentes, adotar formas variadas e realizar movimentos coordenados” Estrutura altamente dinâmica CITOESQUELETO TIPOS DE FILAMENTOS FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS • São polímeros protéicos, ESTÁVEIS (exceto o nuclear), constituídos por uma classe de proteínas filamentosas (Isoformas), apresentando 10nm em diâmetro, sob a forma de corda; • São mais abundantes em células que sofrem estresses mecânicos, proporcionando resistência física a células e tecidos; • São extremamente úteis em animais que possuem corpo mole como os nematódeos e vertebrados que não possuem exoesqueleto; FUNÇÃO: Sustentação Pt. Fibrosa; Domínio bastão: - 350 aa.; - α-hélice; - Regiões: Cabeça amino- terminal; Cauda carboxi- teminal. Axônio das cls. nervosas, cls. musculares, cls. epiteliais. Filamentos Intermediários – Doenças genéticas Epidermólise bulhosa simples - Pênfigus Lâmina Nuclear Forma e resistência ao núcleo: 10 a 20nm; Ancora cromatina – regulação gênica (?); • São estruturas cilíndricas ocas formadas por tubulinas, que são proteínas globulares, constituidas de duas sub- unidades, -tubulina e -tubulina, ligadas por ligações não-covalentes; • Os microtúbulos podem alternar períodos de lento crescimento e rápida dissociação, num processo chamado de instabilidade dinâmica; MICROTÚBULOS Polímeros longos, ocos e rígidos; 25 nm diâmetro, parede 6nm; 13 protofilamentos lineares; e tubulinas - heterodímero de proteína globosa; Extremidade mais (+) – rápida; Extremidade menos (-) - lenta; MAPs – pt. associadas aos MT: - reguladoras do crescimento; (estatimina e prosalina) - estabilidade e interação; MICROTÚBULOS FUNÇÕES Organização do interior celular: - movimentação de organelas e vesículas; ex: mitocôndrias; - separação cromossômica – fibras do fuso mitótico; • Forma os cílios e flagelos; CLASSIFICAÇÃO Citoplasmáticos: células em intérfase (- estáveis); Mitóticos: fibras do fuso mitótico (- estáveis); Centriolares: centríolos e corpúsculo basal (+ estáveis); Ciliares: eixo dos cílios e flagelos (+ estáveis); Três localizações de Microtúbulos nas células eucarióticas MICROTÚBULOS Centrossomo Matriz centrossômica – substância amorfa + ɣ-tubulina; MTOC – centros organizadores de microtúbulos. Alternância polimerização(quepe GTP+Ca+2, Mg2+)/despolimerização; Mitose – rápida; morfologia celular – suprimida por prts. reguladoras; Colchicina – impede polimerização; Taxol - hiperestabilização. Instabilidade Dinâmica MICROTÚBULOS Estabilização Seletiva dos Microtúbulos podem polarizar as células... CORPO CELULAR MICROTÚBULO AXÔNIO TERMINAL AXONAL MICROTÚBULOS – FUNÇÕES TRANSPORTE INTRACELULAR Proteínas Motoras Transporte de organelas e macromoléculas; Movimento de cílios e flagelos; ATPase nas cabeças motoras das MAPs. CORPO CELULAR MICROTÚBULO AXÔNIO TRANSPORTE PARA DENTRO - RETRÓGRADO DINEÍNA TRANSPORTE PARA FORA – ANTERÓGRADO QUINESINA TERMINAL AXONAL Vírus da raiva CENTRÍOLOS 1 par cada célula: próximo ao núcleo e Golgi; 150 nm diâmetro e 300-500 nm comprimento; 27 microtúbulos – 9 trincas com microtúbulos A, B e C; CORPÚSCULO BASAL – cílios – mesma estrutura. CENTRÍOLO PROJEÇÕES DE SUPERFÍCIES CELULARES PERMANENTES: CÍLIOS E FLAGELOS MICROTÚBULOS CÍLIOS Aspecto de pêlos com 0,25 m diâmetro; Curtos e múltiplos no epitélio (superfície apical); Trato respiratório e oviduto (ap. reprodutor feminino); TRAQUÉIA FLAGELOS Estruturalmente semelhante aos cílios, mais longos; 200µm; Humanos: espermatozóide; protozoários. AXONEMA 9 pares periféricos e um par central; Braços de dineína – movimentação cílios e flagelos. presença de ATP – flagelo: ondulatório – cílio – em chicote; Sindrome de Kartagener: infecções respiratórias e esterilidade – deficiência nos braços de dineína. MOVIMENTAÇÃO TIPOS DE FILAMENTOS FILAMENTOS DE ACTINA •São finos e flexíveis, 7 nm de diâmetro (Microfilamentos); •O filamento tb. possui uma polaridade estrutural (extremidades “menos” e “mais”); •Geralmente são reunidos em redes ou feixes, devido a associação da actina com diferentes proteínas; •Propriedades de géis semi-sólidos; FILAMENTOS DE ACTINA sustentação forma movimentação separação celular Movimentos morfogenéticos- desenvolvimento embrionário FILAMENTO: ACTINA • Os filamentos de actina são divididos em dois grupos: • Transcelulares: cruzam o citoplasma em todas as direções, formando feixes e redes, interligados por proteínas de feixe (fimbrina e -actinina), que proporcionam sustentação e determinando a forma da célula. • Corticais: rede de filamentos situados abaixo da membrana plasmática (córtex), conectada a ela por proteínas de ligação (fodrina). FILAMENTOS DE ACTINA Córtex Celular Outras funções... •Auxiliar no transporte intracelular (proteínas motoras); •Auxiliar no posicionamento da macromoléculas; •Promover a interações com receptores da membrana; Malha formada por filamentos de actina, localizada abaixo da membrana plasmática, com função de suporte mecânico OBS.: essa malha fornece a base molecular para as mudanças na forma celular e para a locomoção (contatos focais – integrinas) Associação do citoesqueleto cortical de eritrócitos com a Membrana Plasmática Córtex Celular FILAMENTOS DE ACTINA Dupla fita helicoidal; Pt mais abundante – 10% cls. musculares e 1 a 5% outras.; 375 aas, 3 isoformas; Actina G – monômero; Actina F – polímero de G; Mg+2complexado ATP/ADP; extremidade + ou farpada; extremidade – ou cabeça de seta; PROTEÍNAS LIGADORAS DE ACTINA As Proteínas de interligação com diferentes propriedades organizam distintos arranjos de Filamentos de Actina Formadoras de feixes: •Fimbrinas •-actinina •Vilina Formadoras de redes: •Espectrina •Filamina (rede tridimensional) Proteína fragmentadora (Geosolina) Proteína nucleadora (Quepe) Proteína de ligação transversal no córtex celular Proteína bloqueadora Proteína de ligação lateral Proteína motora Proteína ligação lateral em microvilosidades (Vilina) Proteína seqüestradora de monômeros (Timosina) Monômeros de actina PROTEÍNAS LIGADORAS DE ACTINA Instabilidade Dinâmica MUDANÇA DE FORMA FILOPÓDIOS E LAMELIPÓDIOS PROJEÇÕES DE SUPERFÍCIES CELULARES: PERMANENTES E TRANSIENTES CÓRTEX DE ACTINA LAMELIPÓDIO SUBSTRATO CÓRTEX SOB DISTENSÃO DISTENSÃO DO LAMELIPÓDIO – POLIMERIZAÇÃO DA ACTINA RETRAÇÃO PONTOS DE ANCORAGEM MOVIMENTO AMEBÓIDE ACTINA - FUNÇÕES • Mobilidade Celular – As plaquetas também mudam sua forma durante a reação de coagulação sanguínea, passando por complexos rearranjos, que mudam a forma dacélula. PARTICIPAÇÃO DO CITOESQUELETO NA FAGOCITOSE O movimento da célula é em resposta a sinais dados pelo ambiente, como sinais químicos (quimiotaxia), onde a célula vai em direção a um gradiente favorável. Por exemplo, que ocorre nos neutrófilos (células brancas do sangue). SUSTENTAÇÃO •BORDA ESTRIADA •TRAMA TERMINAL MICROVILOSIDADES BORDA ESTRIADA (M.O.) E MICROVILOSIDADES (M.E.T.) ESPECIALIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE LIVRE ESTEREOCÍLIOS ESPECIALIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE LIVRE Não é Citoesqueleto.... SEPARAÇÃO CELULAR - CITOCINESE MIOSINA FUNÇÕES DA MIOSINA VESÍCULA MIOSINA I MIOSINA I MIOSINA II (+) (+) (+) SARCÔMERO ATP e Ca+2 corte longitudinal TECIDO MUSCULAR ESQUELÉTICO (Contração Muscular)
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