Citoesqueleto

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CITOESQUELETO
BIOLOGIA CELULAR E MOLECULAR
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CITOESQUELETO
Intrincada rede de filamentos proteicos que se observa através do citoplasma. 
Em sintonia, são responsáveis pela integridade estrutural das células e por uma ampla variedade de processos dinâmicos, como a aquisição da forma, a movimentação celular e o transporte de organelas e outras estruturas citoplasmáticas.
CITOESQUELETO - FUNÇÕES
Controla posicionamento de organelas;
Fornece a maquinaria de transporte que as conecta;
Responsável pela separação dos cromossomos para células-filhas;
Responsável pela separação das células na divisão.
CITOESQUELETO - FUNÇÕES
Interagem mecanicamente com o ambiente 
Realizam movimentos coordenados.
Estruturas filamentosas
Microfilamentos de actina
Microtúbulos
Filamentos intermédios
O Citoesqueleto
Componentes
Tamanho
Proteína
Atividades
Microtúbulos
~25nm
Tubulina
Formação do fuso mitótico, transporte de vesículas e outras organelas, formação de cílios, flagelos, centríolos e corpúsculos basais (cílios).
Microfilamentosdeactina
5-7 nm
Actina
Endocitose, migração celular, citocinese.
Filamentos intermediários
7-10 nm
Citosqueratina Vimentina Periferina Desmina
Sustentação, desmossomos, hemidesmossomos.
TIPOS DE CITOESQUELETO
Filamentos 
Intermediários
Microfilamentos
Microtúbulos
Organização molecular de um microtúbulo
Tubulina 
Tubulina 
Extremidade -
Extremidade +
POLARIDADE
Se não apresentassem polaridade, não poderiam funcionar
como direcionadores do transporte intracelular.
MICROTÚBULOS
Centrossomos: contêm centenas de estruturas em forma de anel – a γ-tubulina – cada anel de γ-tubulina funciona como um ponto de partida para crescimento do microtúbulo.
 Dímeros de αβ-tubulina são adicionados ao anel de γ-tubulina seguindo uma orientação específica:
Extremidade menos inserida no centrossomo.
Crescimento ocorre apenas na extremidade mais.
PROTEÍNAS MOTORAS
Organelas e vesículas se movem por meio de pequenos e abruptos passos – movimento saltatório.
Tanto microtúbulos quanto filamentos de actina estão envolvidos nos movimentos saltatórios.
Esses movimentos são gerados por proteínas motoras, utilizam energia de vários ciclos de hidrólise de ATP.
Pertencem a duas famílias:
Arranjo “9+2” é característico de todos os cílios e flagelos eucarióticos.
FILAMENTOS DE ACTINA
Essenciais para movimentos que envolvem a superfície celular (endocitose).
Apresentam instabilidade, porém associados com outras proteínas podem formar estruturas estáveis (complexos contráteis nos músculos).
Dependendo da sua associação a diferentes proteínas:
FILAMENTOS DE ACTINA
podem formar estruturas rígidas e permanentes – microvilosidades.
Pequenos feixes contráteis que podem atuar como “músculos”.
Anéis contráteis espremem o citoplasma separando as células animais em duas no momento da divisão.
FILAMENTOS DE ACTINA
Cada filamento é composto por uma cadeia espiralada de moléculas idênticas de actina globular, todas “apontando” para a mesma direção em relação ao eixo da cadeia.
Apresenta polaridade estrutural:
Extremidade mais (+) 
Extremidade menos (-)
FILAMENTOS DE ACTINA
A instabilidade do polímero se dá com a quebra de ATP nos monômeros que reduz a resistência da ligação entre os monômeros.
FILAMENTOS DE ACTINA
Delgados, flexíveis e curtos.
Existem em grande quantidade na célula.
Raramente ocorrem isolados na célula – feixes interligados que apresentam resistência superior.
Podem crescer por adição de monômeros de actina em ambas as extremidades.
FILAMENTOS DE ACTINA
Actina corresponde por aproximadamente 5% da proteína total de uma célula animal.
Metade dessa actina está disposta em filamentos e a outra metade na forma de monômeros no citosol.
Quando há necessidade de polimerização de actina, as proteínas de ligação unem os monômeros.
Quando não há necessidade de polimerização, as proteínas timosina e profilina evitam a união dos monômeros.
FILAMENTOS DE ACTINA
Os filamentos de actina estão no córtex celular, formando uma trama que sustenta a superfície externa da célula, conferindo resistência mecânica a essa.
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Mais estáveis e heterogê-
 neos. Não apresentam polaridade.
Formam uma rede desde a zona próxima ao núcleo (zona perinuclear) até a membrana celular (fig.1)
Formam a lâmina nuclear, situada no núcleo e em contacto com a parte interna do envoltório nuclear 
Fig. 2
Fig.1
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Presentes em células submetidas a estresses mecânicos.
Evitam que a membrana da célula se rompa em resposta à tração mecânica (esquema).
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Agrupados em quatro classes:
Filamentos de queratina – céls. epiteliais;
Filamentos de vimentina – céls. musculares, da neuróglia, tecido conjuntivo (fibroblastos);
 Neurofilamentos – neurônios;
Laminas nucleares – membrana nuclear de células animais.
Três primeiros tipos encontrados no citoplasma, e o quarto no núcleo.
ESFEROCITOSE HEREDITÁRIA
DOENÇA AUTOSSÔMICA, MAIS COMUM EM CAUCASÓIDES QUE EM NEGRÓIDES.
CAUSADA POR DEFEITO ESTRUTURAL PROTEICO DA MEMBRANA DAS HEMÁCIAS.
REDUÇÃO DA ESPECTRINA NO CITO ESQUELETO DA MEMBRANA , PERMITINDO MAIOR PERMEABILIDADE AO SÓDIO E MAIOR CONSUMO DE ATP E LIBERAÇÃO DE PARTE DA BICAMADA LIPIDICA , QUE NÃO É SUSTENTADA PELO CITOESQUELETO
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SÍNDROME DE DUCHENE
DOENÇA GENÉTICA RECESSIVA , A QUAL SE CARACTERIZA POR DISTROFIA MUSCULAR.
OCORRE DEVIDO A FALTA DA PROTEÍNA DISTROFINA MUSCULAR, QUE CORRESPONDE A UMA PROTEÍNA ESTRUTURAL , QUE É RESPONSÁVEL PELA INTEGRIDADE DA MEMBRANA MUSCULAR E MONTAGEM DA PLACA SINÁPTICA
ALZHEIMER
DISTURBIO PROGRESSIVO DA MEMÓRIA E DECRESCIMO COGNITIVO EM ADULTOS, PRINCIPALMENTE IDOSOS.
COMPROMETIMENTO DAS VIAS COLINÉRGICAS E SUAS CONEXÕES.
ALTERAÇÕES CARACTERÍSTICAS SÃO AS PLACAS SENIS QUE RESULTAM DO METABOLISMO ANORMAL DA PROTEÍNA PRECURSSORA DE AMILÓIDE E OS EMARANHADOS DE NEUROFIBRILAS, OS QUAIS SE FORMAM PELO COLAPSO DO CITOESQUELETO NEURONAL.
ESSAS ALTERAÇÕES OCORREM NO LOBO TEMPORAL MÉDIO, INCLUINDO HIPOCAMPO E O GIRO PARAHIPOCAMPO, ESTRUTURAS CONSIDERADAS IMPORTANTES NA MEMÓRIA , ALÉM DA DEGENERAÇÃO DA NEOCÓRTEX