aula 8 citoplasma

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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR
Aula 08: Citoplasma e Citoesqueleto
AULA 08: Citoplasma e Citoesqueleto
Biologia Celular
O citoplasma compreende o espaço entre a membrana plasmática e a carioteca em células eucariotas.
Em células procariontes compreende todo seu conteúdo. 
Célula Procarionte
Flagelo
Citoplasma
Ribossomos
Mesossomo
Parede celular
Cápsula
DNA (nucleóide)
Membrana plasmática
Célula Eucarionte
Citoplasma
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Biologia Celular
Faz parte do citoplasma uma solução aquosa contendo uma grande quantidade de moléculas orgânicas e inorgânicas, chamado 
de hialoplasma ou citoplasma fundamental.
O hialoplasma é considerado um coloide.
Imersos no citoplasma encontramos o citoesqueleto e as organelas citoplasmáticas.
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Hialoplasma
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Biologia Celular
O citoplasma compreende o espaço entre a membrana plasmática e a carioteca em células eucariotas.
Em células procariontes compreende todo seu conteúdo. 
Microtúbulos visualizados com anti-β-tubulina.
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Citoesqueleto
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Funções do 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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Movimentos celulares
Contração celular (músculo);
Citocinese (separação do citoplasma no final da divisão celular);
Movimento de microvilosidades;
Movimentos ameboides (pseudópodos);
Movimentos morfogenéticos (durante o desenvolvimento embrionário);
Movimento de organelas;
Movimento de cílios e flagelos;
Movimento dos cromossomos na divisão.
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A
B
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Movimentos celulares
Microtúbulos na divisão celular
Diapedese: saída dos neutrófilos do sangue para o tecido
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Movimentos celulares
D
Ameba Nuclearia emitindo pseudópodes
Contração muscular. Todos os movimentos estão 
envolvidos com o citoesqueleto
C
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Composição do citoesqueleto
O Citoesqueleto é composto por:
Microfilamentos;
Filamentos Intermediários;
Microtúbulos;
Macromoléculas proteicas.
Filamentos de actina
8 nm
Filamentos intermediários
8 - 12nm
Microtúbulos
25 nm
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Microfilamentos 
Microtúbulos
Intermediários
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Composição do citoesqueleto
Tipos de filamentos encontrados no citoesqueleto
Microtúbulos com anti Β-tubulina
Filamentos de queratina
Microfilamento de actina
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Composição do citoesqueleto
As várias atividades do citoesqueleto dependem dos três diferentes tipos de filamentos proteicos:
 Microtúbulos: são formados por tubulina;
 Microfilamentos: são formados por actina;
 Filamentos intermediários: formados por uma família de proteínas fibrosas, tais como vimentina, queratina, desmina etc.
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Composição do citoesqueleto
Actina (seta) dando sustentação às microvilosidades 
da célula do intestino. Microscopia eletrônica. 
Actina em vermelho e microtúbulos em verde. Imunofluorescência.
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Biologia Celular
Actina (seta) dando sustentação às microvilosidades 
da célula do intestino. Microscopia eletrônica. 
Actina em vermelho e microtúbulos em verde. Imunofluorescência.
Composição do citoesqueleto
Clique aqui para assistir 
os Pseudópodes.
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Biologia Celular
Composição do citoesqueleto
Proteínas motoras não filamentosas como a dineína e cinesina também fazem parte do citoesqueleto;
Elas trabalham em conjunto com os microtúbulos e as miosinas 
(que atuam com as actinas), fazendo o deslocamento das organelas, estruturas etc. 
Também fazem parte da estrutura de cílios e flagelos.
Clique aqui para assistir o
Tráfego de vesículas.
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Microtúbulos
Os microtúbulos são tubos ocos e longos, muito finos, de aproximadamente 24nm;
São formados por dímeros proteicos constituídos por duas cadeias polipeptídicas alfa e beta tubulina, dispostos em hélice;
A proteína alfa-tubulina está exposta em uma extremidade, e a proteína beta-tubulina, na outra extremidade.
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Instabilidade dos microtúbulos
Os Microtúbulos estão em constante reorganização, crescem por uma das extremidades (+), por polimerização dos dímeros. Diminuem pela outra extremidade (-), despolimerização.
-tubulina: extremidade (+)
 -tubulina: extremidade (-)
Muitos dímeros de tubulina já ficam sintetizados no citoplasma, para serem usados na polimerização. 
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Instabilidade dos microtúbulos
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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.
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Instabilidade dos microtúbulos
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Os microtúbulos são importantes porque participam: 
Da estrutura e movimentação de cílios e flagelos; 
Do transporte intracelular de partículas;
Do deslocamentos dos cromossomos na mitose;
Do estabelecimento e manutenção da forma da célula. 
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Importância dos microtúbulos
Eles também originam estruturas estáveis como os centríolos, cílios, flagelos e os corpúsculos basais. 
Estruturas estáveis formadas pormicrotúbulos
Localização
Centríolo
Em todas as células animais
Corpúsculo basal
Na região de ancoragem e origem dos cílios
Cílios
Epitélio das tubas uterinas e das vias respiratórias
Flagelo
Espermatozoides
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Centríolos
Os centríolos são formados de microtúbulos e estão nas células aos pares;
Próximos ao núcleo e ao Complexo Golgiense (nos centrossomos ou centro celular);
Os centrossomos são locais de materiais amorfos de onde se originam os microtúbulos que, as vezes, não contém centríolos.
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Centríolos
Os centríolos são cilindros de 150nm de diâmetro e 500nm de comprimento. 
Formam um ângulo reto um com o outro.
Possuem 27 microtúbulos dispostos em nove feixes, cada um com três microtúbulos paralelos presos entre si.
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A figura mostra a metáfase 
da mitose (divisão celular).
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Centríolos
Uma das principais funções dos centríolos é orientar a divisão celular, pois eles originam uma estrutura denominada fuso acromático, onde se prendem os cromossomos.
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A figura mostra a movimentação dos cílios 
e dos flagelos. O cílio lembra um chicote e
o flagelo é helicoidal. 
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Cílios e Flagelos
São projeções das células, formados por microtúbulos e proteínas.
Possuem função de movimentação.	
São formados por um arranjo específico dos microtúbulos recoberto pela membrana plasmática.
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Cílios e Flagelos
Os cílios tem 0,25m de diâmetro;
Região central formada por microtúbulos estáveis em forma de feixes que crescem no citoplasma a partir de um corpúsculo basal, que é o centro organizador do cílio. 
Ao redor do par central existem 9 pares, unidos por dineína.
Os flagelos têm uma estrutura interna semelhante a dos cílios, porém são muito longos.m 
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Estrutura de um flagelo eucarionte
1- Axonema;
2- Membrana;
3- Transporte intraflagelar;
4- Corpúsculo basal;
5 e 7- Disposição dos microtúbulos;
6 e 8- Tripletes de microtúbulos.
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Filamentos intermediários
Os filamentos intermediários são mais abundantes 
em célulasque sofrem estresses mecânicos, proporcionando resistência física a células e tecidos.
São extremamente úteis em animais que possuem corpo mole como os nematódeos e outros invertebrados que não possuem exoesqueleto.
Tornam as células resistentes ao estresse mecânico como, por exemplo, no axônio de neurônios, em células musculares e células epiteliais.
A epidermólise bolhosa, por exemplo, é uma doença em que mutações nos genes que originam queratina comprometem sua participação na estrutura das camadas mais superficiais da pele.
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Filamentos intermediários
Proteínas que constituem os
filamentos intermediários
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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Filamentos intermediários
Ancoram-se, na membrana plasmática, às estruturas de adesão celular, como os desmossomos, importante para a adesão intercelular.
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Queratina
Espaço extracelular
Caderina proteína
de adesão
Queratina
 (filamento do
 citoesqueleto)
Membrana
 plasmática
Placas do 
desmossomo
Queratina 
(filamento do 
citoesqueleto)
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Extremidade negativa
perde actina G
Extremidade positiva
ganha actina G
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Microfilamentos
São filamentos de actina, com aproximadamente 7nm de diâmetro.
Estão associados às proteínas ligadoras de actina.
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Subunidade de actina G
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C
B
A
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Microfilamentos
Participam da composição dos sarcômeros, estruturas responsáveis pela contração muscular.
ATP + CA2+ + Mg2+
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C
ATP + CA2+ + Mg2+
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B
A
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Microfilamentos
Participam da composição dos sarcômeros, estruturas responsáveis pela contração muscular.
Clique aqui para 
assistir o Sarcômero.
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Microfilamentos
Participam de movimentos envolvendo a superfície celular, como rastejar, fagocitar e movimentos de vilosidades.
Microvilosidade
Feixes contráteis no citoplasma
Protrusões de borda anterior 
de uma célula em movimento 
Anéis contráteis em 
uma célula em divisão
Filamentos de actina em diferentes tipos celulares. 
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Exercício
1) (UFJF) O citoesqueleto é fundamental para o adequado funcionamento 
 das células. Sobre o citoesqueleto, é incorreto afirmar que ele:
a) Está envolvido no movimento dos espermatozoides.
b) Participa do processo de contração muscular.
c) Apresenta centríolos como um dos seus componentes.
d) Tem como principais componentes diversos tipos de glicídios.
e) Participa da adesão entre células.
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Exercício
2) (PUCRS - 2010) Na pesquisa 1, um biólogo introduziu, no citoplasma 
 de amebas, certa droga capaz de despolimerizar as proteínas do citoesqueleto. 
 Em suas observações, ele notou que amebas desprovidas de citoesqueleto 
 íntegro ficavam impedidas de realizar muitas funções, EXCETO. 
a) Locomoção.
b) Divisão.
c) Fagocitose.
d) Exocitose
e) Osmose. 
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AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO. 
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
 
Ler o capítulo 5 - Componentes Citoplasmáticos
Responda o quiz e a atividade no ambiente SAVA....
Navegar pelos demais itens das trilhas de conhecimento do SAVA.
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