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CITOESQUELETO Filamentos de Actina Microtúbulos Filamentos Intermediários Componentes • Citoesqueleto – Filamentos de actina (filamentos de miosina) – Microtúbulos (proteínas motoras dineína e cinesina) – Filamentos intermediários (somente sustentação) Movimento • Movimentos que causam modificação na forma das células (movimento amebóide, contração muscular, citocinese, contração das células mióides) • Movimentos que não causam modificação na forma das células (deslocamento intracelular de organelas, cromossomos, vesículas e grânulos diversos). Proteínas Motoras • Microtúbulos – Cinesina (+) > (-), transporte anterógrado – Dineína (-) > (+), transporte retrógrado • Filamentos de actina – Miosinas (Utilizam energia de ATP) Microtúbulos • 24 nm de diâmetro, comprimento entre 200 nm e 25 um. • Formados pela associação lateral entre 12 - 17 protofilamentos • Cada protofilamento formado por dímero de tubulina alfa e beta • Constante polimerização (+) e despolimerização (-) (Ca2+ e MAPS = microtubule associated proteins) • Funções: movimentação de cílios e flagelos, transporte intracelular, cromossomos na mitose e forma celular • MTOC = centro de organização dos microtúbulos ; centrossomos • Corpúsculo basal origina os cílios e flagelos Microtúbulos Extremidade Negativa Extremidade Positiva GTP-ß-tubulina GDP-ß-tubulina MTOC = centro de organização dos microtúbulos Microtúbulos Cílio Microtúbulos externos Braços de dineína Membrana plasmática Microtúbulos centrais Microtúbulos externos Microtúbulo BMicrotúbulo B Bainha central Microtúbulo A Corpúsculo Basal Microtúbulo Protofilamentos Moléculas de Tubulina Nexina Seção transversal Pedúnculos radiais Movimento dos Cílios e Flagelos • Cílio – Pequenos pêlos com 0,25 um diâmetro – 1 feixe de microtúbulo envolto pela membrana plasmática – Movimentação coordenada, perpendicular ao próprio cílio – Células na árvore respiratória e no oviduto (muco) • Flagelos – Únicos e longos – Espermatozóide, movimento de modo ondular • Inserem-se em corpúsculos basais • Movimento: contato da dineína com tubulina, provocando o deslizamento de um par em relação ao outro. • 1 – braços de dineína do túbulo A na dupla inferior se ligam a dupla superior • 2 – mudança conformacional da dineína leva aa dupla inferior a mover-se • 3 – braços de dineína se desligam do túbulo B da dupla superior Filamentos de Actina • Duas cadeias em espiral de monômeros globosos da actina G • Filamentos finos, 5 a 7 nm de diâmetro • Actina = presente em todas as células animais, 5 a 30% das proteínas totais • Participam do córtex da célular (camada imediatamente por dentro da membrana plasmática) • Funções: reforça a membrana plasmática e participa dos movimentos celulares (amebóides, fagocitose e contração muscular) • A miosina possui um domínio que se liga ao filamento de actina e um domínio que hidrolisa ATP. Estrutura de um filamento de actina Distribuição dos filamentos de actina na célula Classes Miosina Miosina I Miosina II Miosina V Contração muscular • Músculo estriado esquelético > células grandes multinucleadas (sincício) • Músculo estriado cardíaco > células menores e apenas um núcleo • Fibras musculares > miofibrilas > sarcômeros • Sarcômero • Cada monômero de actina possui um sítio que reage com a miosina • Contração muscular > delizamento da actina sobre os filamentos de miosina, encurtamento da distância entre as estrias Z. Contração muscular Contração muscular • REPOUSO: tropomiosina em íntimo contato com a actina, impede contato com a miosina • ESTÍMULO: Ca2+ liberado pelo retículo endoplasmático liso > troponina > tropomiosina > actina + miosina + ATP Contração muscular Células Musculares Lisas • Sem participação da troponina • Ca2+ > calmodulina > complexo Calmodulina-Ca2+ > aiva cinase da cadeia leve da miosina > fosforila miosina > encurtamento dos sarcômeros. Outros exemplos da interação de actina e miosina • Contração • Citocines • Microvilos • Movimentos morfogenéticos • Movimento amebóide Movimento Amebóide : formação de pseudópodos Filamentos Intermediários • Diâmetro de 8 a 10 nm • São mais estáveis, uma vez formados permanecem por longo tempo no citoplasma • Primordialmente elementos estruturais • Atividades especializadas das células diferenciadas • Formado por diversas proteínas fibrosas, se agregam espontaneamente, sem necessidade de energia Filamentos Intermediários Filamento Intermediário Proteínas que constituem os filamentos intermediários Proteína e peso molecular (kDa) Localização Queratinas (mais de 20 tipos, 40 kDa - 70 kDa) Células epiteliais e estruturas formadas por elas, como unhas, pelos e chifres Vimentina (54 kDa) Maioria das células originadas do mesênquima embrionário; algumas vezes é produzida apenastransitoriamente durante o desenvolvimento embrionário Desmina (53 kDa) Células musculares lisas, esqueléticas e do miocárdio Proteína ácida fibrilar da glia (50 kDa) Dois tipos de células da glia: astócitos e células de Schwann Proteínas dos neurofilamentos (60 kDa - 130 kDa) Corpo celular e prolongamento dos neurônios (principalemnte axônios) Laminas A, B e C (65 kDa - 75 kDa) Lâmina nuclear, estrutura em grade que reforça internamente o envoltório nuclear • São heterogêneos (grande diversidade nas estruturas que podem formar, ex. Unha, cabelos, chifres, penas). • São compostos por uma grande família de proteínas que pode ser dividida em 5 classes. Plantas e fungos não os possuem e insetos possuem apenas uma classe. • Não possuem polaridade (não se ligam a nucleotídeos, como ATP) • Alta resistência a tração e a compressão • Não possuem proteínas motoras (esperado, já que não possuem polaridade) • Possuem pouca dinâmica de troca de seus constituintes Filamentos Intermediários: características únicas
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