Aula 5 Citoesqueleto

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CITOESQUELETO
Mara Garcia Tavares
Fundamentos da Biologia Celular Fundamentos da Biologia Celular 
Alberts Alberts et alet al., 2011 - Cap. 17:571-598., 2011 - Cap. 17:571-598
 UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
 DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA GERAL
 BIO 111 – BIOLOGIA CELULAR
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OBJETIVOS:
 Conhecer os componentes básicos do 
citoesqueleto e suas funções.
 Compreender a organização e as propriedades 
desses componentes.
 Entender o papel das proteínas motoras e 
acessórias para o funcionamento do citoesqueleto.
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A forma das células e sua organização interna dependem 
diretamente do citoesqueleto
Azul: DNA
Verde: microtúbulos
Vermelho: filamentos de 
actina
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Os três componentes que formam o citoesqueleto
Microtúbulos Filamentos de actina
Filamentos intermediários
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Distribuição dos componentes do citoesqueleto
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Microtúbulos
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Os microtúbulos se estendem a partir de um centro 
organizador
Microtúbulos 
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Organização dos microtúbulos
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Centrossomo
É o principal centro organizador de microtúbulos
Microtúbulos crescendo a partir de
 complexos de anéis de  tubulina 
do centrossomo
Sítios de nucleação
Complexos de anéis de  tubulina
Matriz do 
centrossomo
Par de 
centríolos
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Os microtúbulos em crescimento apresentam instabilidade dinâmica
Instabilidade dinâmica
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Instabilidade dinâmica
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Os microtúbulos auxiliam a organização das organelas em células de eucariotosOs microtúbulos auxiliam a organização das organelas em células de eucariotos
Microtúbulos: verde
Retículo endoplasmático: azul
Complexo de Golgi: amarelo
Os microtúbulos organizam o interior das células
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Os microtúbulos compõem o fuso mitóticoOs microtúbulos compõem o fuso mitótico
Os microtúbulos organizam o interior das células
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Os microtúbulos transportam cargas através do axônio de um neurônioOs microtúbulos transportam cargas através do axônio de um neurônio
Os microtúbulos organizam o interior das células
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Proteínas motoras se movem sobre os microtúbulos usando seus 
domínios (cabeças) globulares
Microtúbulo
Extremidade menos Extremidade mais
cauda
 Cabeça 
 Globular
Dineína Cinesina
Proteínas motoras
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Proteínas motoras
Cinesinas: Extremidade menos em direção a extremidade mais
Dineínas: Extremidade mais em direção a extremidade menos
Dineína
Extremidade
 Menos
Extremidade
 Mais
Carga
Cauda
Cabeça motora
Cabeça motora
Cauda
Carga
Microtúbulo Dineína
Cinesina
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A estabilização de microtúbulos polariza a célula
Um microtúbulo recém-formado somente persistirá se suas duas 
extremidades estiverem protegidas contra a despolimerização
Núcleo Centrossomo Microtúbulo
Proteína de
 capeamento
Microtúbulos
instáveis
Microtúbulos
estáveis
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Cílios formando uma coberta em células eucarióticas
Cílio e flagelo contém microtúbulos estáveis
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Organização interna de cílios e flagelos
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Movimentação dos microtúbulos
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Síndrome de Kartagener.
Axonema com e sem o braço de dineína
Doenças causadas por problemas nos microtúbulos
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Filamentos de Actina
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Filamentos de actina permitem que as células eucarióticas adotem 
uma variedade de formas e desempenhem diferentes funções
Filamentos de Actina
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A hidrólise de ATP diminui a estabilidade do polímero de actina
Actina com 
ADP associado
Actina com 
ATP 
associado
Filamentos de Actina
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Organização dos Filamentos de Actina
Extremidade
 menos
Extremidade
 mais
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Filamentos de actina X migração celular
Feixe contráctil Lamelipódio Filipódio
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Filamentos de actina
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A pequena cauda de uma molécula de miosina-I
Filamentos de actina
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Moléculas de miosina-II podem se associar umas com as outras para a 
formação de filamentos de miosina
Contração Muscular
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Os músculos se contraem pelo deslizamento de filamentos
Contração Muscular
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Vários tipos de câncer envolvem (também)
defeitos nos componentes do citoesqueleto,
principalmente, nas moléculas de actina.
As células perdem capacidade de adesão e se
tornam mais invasivas, gerando as
metástases.
Doenças causadas por defeitos na actina
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Filamentos 
Intermediários
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Filamentos intermediários dão resistência às células animaisFilamentos intermediários dão resistência às células animais
Filamentos Intermediários
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Organização dos Filamentos Intermediários
Região -hélice no monômero
Dímero supertorcido
Estrutura anti-paralela de um tetrâmero
Dois tetrâmeros associados
Oito tetrâmeros associados, formando um filamento semelhante a um cabo
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Diferentes classes de filamentos intermediários
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Filamentos Intermediários no Citoplasma
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Junções célula-célula nos epitélios animais
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Desmossomos e os filamentos intermediários 
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Filamentos intermediários (azul) ligados via plectina (verde) a 
outros filamentos intermediários e microtúbulos (vermelho)
Proteinas acessórias: plectina
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Filamentos intermediários da Lâmina Nuclear
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Doenças causadas por defeito nos FI
Mutações no gene da 
queratina:
- pele vulnerável a 
lesões mecânicas;
- ruptura de células e 
formação de bolhas
Epidermólise Bolhosa 
Simples
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Epidermólise Bolhosa Simples
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Defeitos nas proteínas acessórias: plectina
Combinação de características:
- epidermólise bolhosa simples (ruptura queratina da pele), 
- distrofia muscular (ruptura dos F.I. dos músculos),
- neurodegeneração (ruptura neurofilamentos)
- pele enrugada, em bolhas,
- alterações musculatura esquelética e cardíaca
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Defeitos nos FI da Lâmina Nuclear
 Progéria
- envelhecimento prematuro,
- pele enrugada,
- perda de dentes e cabelos,
- problemas cardiovasculares
Mutação no gene da 
lamina A:
- Divisão celular inadequada;
- Capacidade diminuída de 
reparo tecidual 
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Page  45 Obrigada
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