Citoplasma e Citoesqueletos modificados

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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
3º Tema: CITOPLASMA E CITOESQUELETO
ESTA AULA ENVOLVERÁ OS Conhecimentos das aulas : 8, 9, 10 e 11 do SIA
	O citoplasma compreende o espaço entre a membrana plasmática e a carioteca em células eucariotas. 
 Em células procariontes compreende todo seu conteúdo. 
	Faz parte do citoplasma uma solução aquosa contendo uma grande quantidade de moléculas orgânicas e inorgânicas, chamado de hialoplasma ou citoplasma fundamental.
	Imersos no citoplasma encontramos o citoesqueleto e as organelas citoplasmáticas.
Citoplasma
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	O citoesqueleto é uma estrutura do citoplasma formado por proteinas que formam filamentos.
Funções do citoesqueleto
 
Citoesqueleto
O citoesqueleto é responsável por:
Estabelecer a forma da célula e permitir que esta se modifique;
Manter o posicionamento das organelas citoplasmáticas;
Permitir os movimentos celulares;
Participar da divisão celular.
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A
B
Movimentos celulares
Microtúbulos na divisão celular
Diapedese: saída dos neutrófilos do sangue para o tecido
Ameba Nuclearia emitindo pseudópodes
Contração muscular. Todos os movimentos estão 
envolvidos com o citoesqueleto
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 Composição do citoesqueleto (estrutura do citoesqueleto)
Microfilamentos (formado por actina).
Filamentos Intermediários (formados por proteínas fibrosas, tais como vimentina, queratina, desmina etc).
Microtúbulos (formado por tubulinas).
Proteinas motoras associadas aos filamentos do citoesqueleto.
Filamentos de actina
8 nm
Filamentos intermediários
8 - 12nm
Microtúbulos
25 nm
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Proteínas motoras como a dineína , cinesina e Miosina também fazem parte do citoesqueleto;
A dineína e a cinesina trabalham em conjunto com os microtúbulos e as miosinas atuam com as actinas. 
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Os Microtúbulos
	Os microtúbulos são tubos ocos e longos, muito finos, de aproximadamente 24nm; São formados por dímeros de tubulina alfa e beta, dispostos em hélice. 
 Os Microtúbulos estão em constante reorganização
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Os microtúbulos são alvos de drogas usadas no tratamento do câncer, que impedem a divisão celular:
Colchicina: se liga à tubulina e impede a polimerização.
Taxol: se liga ao microtúbulo e impede a despolimerização.
Funções dos microtúbulos:
Estrutura e movimentação de cílios e flagelos; 
Transporte intracelular de partículas;
Deslocamentos dos cromossomos na mitose;
Estabelecimento e manutenção da forma da célula.
Eles também originam estruturas estáveis como os centríolos, cílios, flagelos e os corpúsculos basais. 
 
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Os Filamentos intermediários
São os mais resistentes e mais duráveis. 
Funções:
1-Tornam as células resistentes ao estresse mecânico como, por exemplo, no axônio de neurônios, em células musculares e células epiteliais;2- Ancoram-se na membrana nuclear reforçando-a;3- participa de estruturas de adesão celular, como os desmossomos 
Proteínas estruturais
Localização
Queratinas
Epitélio da pele, pelos, unhas e cornos
Vimentina
Fibroblastos, células dagliae musculares
Lâminas nucleares
Todas as células animais
Neurofilamentos
Neurônios
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Extremidade negativa
perde actina G
Extremidade positiva
ganha actina G
Os Microfilamentos
	São filamentos de actina (actina F ), com aproximadamente 7nm de diâmetro. 
Subunidade de actina G
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 FUNÇÕES DOS MICROFILAMENTOS
Contração muscular/ Movimentos envolvendo a superfície celular, como rastejar, fagocitar e movimentos de vilosidades/ Movimentação intracelular de vesículas e organelas/Divisão celular
Microvilosidade
Feixes contráteis no citoplasma
Protrusões de borda anterior 
de uma célula em movimento 
Anéis contráteis em 
uma célula em divisão
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Organelas Citoplasmáticas 
São organelas presentes em quase todos os tipos de células eucariontes.
A quantidade de mitocôndrias em uma célula varia de acordo com a atividade metabólica da célula.
As mitocôndrias podem ter vários formatos diferentes, dependendo do tipo de célula.
Organelas citoplasmáticas
Mitocôndria e sua estrutura
1. Mitocôndrias
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Funções das mitocôndrias
As mitocôndrias são o local onde ocorre a produção da maior parte da energia que a célula precisa para manter as suas funções vitais.
O processo de produção de energia com participação das mitocôndrias
se chama Respiração Celular Aeróbia.
Na respiração celular aeróbia acontece a produção de ATP (adenosina 
tri fosfato), que é utilizada como fonte direta de energia pela célula.
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Produção de ATP
 ADP + Pi + Energia ATP
	Na respiração celular aeróbia ocorre a fosforilação oxidativa do ADP em ATP.
ATP – adenosina trifosfato
ADP – adenosina difosfato
Pi – fosfato inorgânico
A energia utilizada para isso é proveniente da quebra dos nutrientes (carboidratos, aminoácidos e ácidos graxos).
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O esquema mostra as principais fontes de energia e como 
se comportam metabolicamente. 
Respiração celular aeróbica
A respiração celular aeróbia é composta por um conjunto de reações de oxidação redução.
A glicose, é a principal fonte de energia, embora existam outras.
 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 2 H2O + Energia
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Cloroplasto dentro de uma célula 
Estrutura de um cloroplasto
2. Os cloroplastos
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Funções dos Cloroplastos
Fotossíntese
O processo de fotossíntese consiste na utilização de energia luminosa para fixação do carbono, do gás carbônico da atmosfera, produzindo glicose.
6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
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Retículo endoplasmático
Quando visto em um microscópio eletrônico distinguem-se dois tipos morfológicos:Retículo Endoplasmático Granular ou Rugoso e Retículo Endoplasmático Agranular ou Liso.
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Retículo endoplasmático
Existe quantidade variável de um ou de outro tipo nas células, 
dependendo da função celular.
Células que secretam muitas proteínas, por exemplo, tem mais REG.
Células que secretam muitos lipídeos, por exemplo, tem mais REA.
Ambos segregam em vesículas o que produziram.
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Retículo endoplasmático granular ou rugoso
A - Como os ribossomos são as estruturas celulares que produzem as proteínas, o REG participa da síntese de proteínas.
B - Transporte de proteínas - as proteínas sintetizadas são armazenadas nas cisternas até serem utilizadas ou transportadas em vesículas para outros locais da célula.
Funções
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Retículo endoplasmático agranular ou Liso
Funções
A - Armazena substâncias diversas e as utiliza para regular a concentração na célula.
Exemplo: O cálcio, importante para a contração
 muscular e para o processo de exocitose.
Retículo endoplasmático agranular intimamente ligado as miofibrilas.
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B - Participa da síntese de lipídios, em especial os esteroides, como o colesterol e derivados.
C - Eliminam substâncias tóxicas durante o processo de intoxicação do organismo, nas células do fígado.
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Os Ribossomos
Os ribossomos são pequenas estruturas encontradas em todas as células, formados por RNA ribossomal e proteínas ribossomais.
O rRNA é sintetizado no nucléolo da célula (no núcleo) se associa às proteínas para formar as subunidades ribossomais.
Possuem uma subunidade maior e uma subunidade menor.
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Funções dos Ribossomos
	Os ribossomos fazem a tradução do RNA mensageiro para síntese de proteínas, formando o complexo de tradução.
	São encontrados Livres ou associados ao retículo endoplasmático granular.
	O tRNA traz o aminoácido correspondente aos códons do mRNA.
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Recordando: Síntese da Transcrição e Tradução
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O Complexo de Golgi
O complexo de Golgi é formado por um conjunto de sacos achatados que se localiza entre a membrana plasmática e o retículo endoplasmático. Existe um fluxo contínuo de vesículas que partem e chegam ao CG.
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Funções do Complexo de Golgi
01 – Armazenamento, Modificação, Empacotamento e distribuição de substâncias. Ele recebe proteínas e lipídios do retículo endoplasmático através
de vesículas transportadoras modifica e envia para outros locais da célula e até para fora da célula. 
	As moléculas podem sofrer, por exemplo:
Glicosilação: adição de carboidratos;
Fosforilação: adição de fosfato;
Sulfatação: adição de enxofre;
Proteólise: clivagem por ação enzimática.
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O complexo de Golgi também é importante por originar as organelas chamadas lisossomos, que são um tipo de vesícula específica.
Lisossomo secundário fusão com fagossomo
Lisossomo primário
Complexo de Golgi
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O complexo de Golgi também origina, nos espermatozoides, o acrossoma, uma vesícula presente em sua cabeça, que armazena enzimas importantes para o processo de fecundação.
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Formação do endosso na célula.
Destinos dos receptores envolvidos na endocitose. 
Os receptores podem retornar para a membrana (1), 
podem ser degradados nos lisossomos (2), serem 
direcionados para outro domínio na membrana por 
transcitose (3). 
Endossomos
	Os endossomos são pequenas vesículas encontradas entre a membrana plasmática e o complexo de Golgi, que transporta material proveniente da endocitose.
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	.LISOSSOMOS
	Os lisossomos contém enzimas hidrolíticas ácidas.
 As enzimas lisossomais foram produzidas no REG e depois
 transferidas para o complexo de Golgi.
 Os lisossomos participam de processos de digestão de 
partículas englobadas (fagocitose e pinocitose) e de processos 
de autofagia.
Eles se juntam aos endossomos formados (fagossomo ou pinossomo) 
e despejam as enzimas digestivas em seu interior.	
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	Os lisossomos possuem uma bomba de H+ em sua membrana, que transportam esses íons para o seu interior para manter o pH ácido, necessário para a atividade das enzimas.
Para se proteger da ação das suas próprias enzimas, sua membrana possui um revestimento de glicoproteínas.
	
Caso o conteúdo dos lisossomos extravase, não há risco para a célula porque o pH do citoplasma não é ideal para a atividade das enzimas.Os lisossomos participam do processo de digestão intracelular do material que foi fagocitado ou pinocitado pela célula.
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Os Peroxissomos
Organela arredondada, citoplasmática 
	Os peroxissomos são organelas presentes em todas as células, também constituindo-se de pequenas vesículas limitadas por membrana.
Peroxissomo
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São chamados dessa forma por possuírem, no seu interior, a enzima catalase, que tem como função decompor o H2O2 (peróxido de hidrogênio) em água de oxigênio, prevenindo lesões oxidativas da célula
 				 H202 H20 e 02
O peróxido de hidrogênio é formado a partir de espécies reativas de oxigênio provenientes das reações de oxidação que ocorrem nas mitocôndrias, retículo endoplasmático e citoplasma.
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Os peroxissomos realizam a oxidação de ácidos graxos, de aminoácidos, de purinas, ácido úrico e outras moléculas.
A oxidação realizada nos peroxissomos está mais envolvida na produção de energia térmica do que na produção de ATP, que ocorre na mitocôndria.
Nas células do fígado e dos rins os peroxissomos estão envolvidos na oxidação do álcool.
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