CitoesqueletoHalbert

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O citoesqueleto
Prof. Dr. Halbert Villalba
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Citoesqueleto
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Citoesqueleto e Movimentos Celulares
		Armação protéica filamentosa imersa no citosol das células eucarióticas responsáveis pela manutenção da morfologia celular.
Função:
Manter a forma das células
Movimentação celular
Deslocamento de organelas
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Citoesqueleto
rede de filamentos protéicos que se estende por todo o citoplasma 
Estrutura dinâmica
Movimentos da célula : deslocamentos 
Movimentos intracelulares
Filamentos intermediários
 
Microtúbulos 
Filamentos de actina
Estrutura do citoesqueleto
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Microtúbulos
		São filamentos do citoesqueleto, presente em quase todas as células eucarióticas. São polímeros compostos por unidades protéicas chamadas tubulinas. Caracteriza-se pelo aspecto tubular e oco.
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Microtúbulos
Funções: 
Movimentos de cílios e flagelos;
Transporte intracelular de partículas;
Deslocamento de cromossomos na mitose (centríolos e fuso mitótico).
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Estrutura dos Cílios e Flagelos
	Estruturas com aspecto de pequenos pelos, conectados por um feixe de microtúbulos e envoltos por uma membrana. 
	Feixe de microtúbulos, formado por nove pares de microtúbulos e um par central.
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Estrutura dos Cílios e Flagelos
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Microtúbulos
Forma celular 
Movimentos celulares
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Estrutura dos microtúbulos
b-tubulina 
a-tubulina
Uma única proteína globular
 
Tubulina 
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Movimentos dos cromossomos na anáfase
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Transporte de vesículas
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Proteínas acessórias 
Auxiliam funções do microtubulos
quinesinas 
 desminas
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Estruturas Célulares Compostas por Microtúbulos
Cílios e flagelos:
	Permitem o movimento da célula toda (flagelos) ou movimento de partículas ao longo da superfície celular (cílios).
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Cílios e flagelos : microtúbulos estáveis pela dineína 
Movimentar água sobre sua superfície
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Microfilamentos 
		São polímeros helicoidais de actina, lembrando dois colares de pérolas enrolados.
		Encontrados em grandes quantidades no músculo e em menor quantidade no citoplasma das células, onde constitui 5-30% das proteínas totais.
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Microfilamentos
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Microfilamentos
Funções:
Responsável pela morfologia das células;
Transportar organelas (movimentos intracelulares);
Movimentos celulares (amebóide);
Envolvidos na contração de células musculares.
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Filamentos de actina
Movimentos envolvendo a superfície celular (rastejar, engolfar por fagocitose, divisão)
Filamentos finos, flexíveis
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Estrutura dos filamentos de actina
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Polimerização dos filamentos de actina
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Associação com proteínas 
Feixes 
Redes
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Citocinese
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Centríolos
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Estrutura do Centríolo
		São estruturas cilíndricas formadas de nove trincas de microtúbulos arrumados em torno de um eixo central.
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Centríolo:
	São compostos de microtúbulos e estão dispostos em um ângulo reto um do outro. Tem papel na formação e na regeneração dos cílios e flagelos.
 Centrossomo:
É uma área densa de citossol próxima ao núcleo, envolvida na reprodução celular. No centrossomo há um par de centríolo.
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Filamentos Intermediários
		São fibras em forma de corda, com diâmetro intermediário entre o dos microfilamentos e microtúbulos.
		Os filamentos formam redes que conectam a membrana plasmática com o envoltório nuclear, formando uma malha. 
		São abundante em células que sofrem atrito, como a epiderme, onde se prendem aos desmossomas.
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Filamentos Intermediários
Função:
Manutenção de forma celular (reforço estrutural);
Estabelecer posições das organelas.
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Filamentos intermediários : proteínas fibrosas 
 grande resistência à tração
 
 → suportar tensão mecânica 
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Proteínas dos filamentos intermediários
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Filamentos intermediários
Citoplasmático 
Nuclear
Queratinas 
(nos epitélios)
Vimentina, desmina 
e proteínas relacionadas
(tecidos conjuntivo, células musculares e neurogliais ) 
Proteínas dos 
Neurofilamentos 
(nas células nervosas)
Lâminas nucleares 
(em todas as células nucleadas)
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Organização dos filamentos intermediários
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Sustentação gde volume de citoplasma 
Estrutura dinâmica : reorganizando-se continuamente á medida que a célula altera a sua forma = “ossos e músculos” 
Estrutura : diferentes subunidades protéicas 
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São tubos longos, ocos e relativamente rijos, formados por proteinas que podem desagregar-se em uma local e reagregar-se em outro. Na célula animal , origina-se do centrossomo , pequena estrutura situada próximo ao centro da célula , estendendo-se para a periferia, criam um sistema de trilhos no interior da célula sobre os quais vesículas, organelas e outros componentes podem locomover-se (determinação da posição dentro da célula de organelas envolvidas por membranas e pelo direcionamento do transporte intracelular). 
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Dimers of a- and b-tubulin polymerize to form microtubules, which are composed of 13 protofilaments assembled around a hollow core 
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Intracellular organization of microtubules The minus ends of microtubules are anchored in the centrosome. In interphase cells, the centrosome is located near the nucleus and microtubules extend outward to the cell periphery. During mitosis, duplicated centrosomes separate and microtubules reorganize to form the mitotic spindle. 
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Anaphase A chromosome movement Chromosomes move toward the spindle poles along the kinetochore microtubules. Chromosome movement is thought to be driven by minus end-directed motor proteins associated with the kinetochore. The action of these motor proteins is coupled to disassembly and shortening of the kinetochore microtubules 
Movimento dos cromossomos na anáfase
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Transport of vesicles along microtubules Kinesin and other plus end-directed members of the kinesin family transport vesicles and organelles in the direction of microtubule plus ends, which extend toward the cell periphery. In contrast, dynein and minus end-directed members of the kinesin family carry their cargo in the direction of microtubule minus ends, which are anchored in the center of the cell. 
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Micortubulos são responsaveis por uma serie de movimentos, os movimentos ao longo dos microtubulos são feitos por duas proteinas ; quinesinas e dineínas, que se movimentam em direções opostas. 
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Filamentos de actina são formados por duas cadeias em espiral de monômeros da proteína actina G, que se polimerizam formando uma estrutura quartenária fibrosa, actina F. filamentos podem se agregar formando feixes mais grossos. Cada filamento é uma cadeia torcida de moleculas globulares identicas apontando na mesma direção ao longo do eixo da cadeia, cada filamento tem uma polaridade estrutural. 
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Structure of muscle cells Muscles are composed of bundles of single large cells (called muscle fibers) that form by cell fusion and contain multiple nuclei. Each muscle fiber contains many myofibrils, which are bundles of actin and myosin filaments organized into a chain of repeating units called sarcomeres. Structure of the sarcomere (A) Electron micrograph of a sarcomere. (B) Diagram showing the organization of actin (thin) and myosin (thick) filaments in the indicated regions. (A, Frank A. Pepe/Biological Photo Service.) 
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Sliding-filament model of muscle contraction The actin filaments slide past the myosin filaments toward the middle of the sarcomere. The result is shortening of the sarcomere without any change in filament length. 
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Grande resistência à tração , função : capacitar as células a suportar tensão mecânica gerada qdo as células sofrem estiramento. Diâmetro entre os finos de actina e os grossos de miosina. São os mais resistentes e duráveis. Estão no citoplasma da maioria das células animais. Formam uma rede pelo citoplasma circundando o núcleo e se estendendo para a periferia da célula.Com freqüência estão ancorados à membrana plasmática nas junções célula-célula aonde a face externa da membrana está conectada com a da célula vizinha. Dentro do núcleo, lamina nuclear, reveste internamente o envelope nuclear e o reforça. 
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Structure of intermediate filament proteins Intermediate filament proteins contain a central a-helical rod domain of approximately 310 amino acids (350 amino acids in the nuclear lamins). The N-terminal head and C-terminal tail domains vary in size and shape. 
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Filamentos são frequentes no citoplasma de células sujeitas ao estresse mecânico , estão em gde no. Ao longo do comprimento dos axônios das células nervosas proporcionando reforço interno essencial para esses prolongamentos celulares extremamente longos e finos. Abundantes células musculares e epiteliais. Os filamentos podem ser agrupados em 3 classes. As queratinas: familia mais variada de subunidades, diferentes grupos são encontrados em epitélios (intestino, epiderme) queratinas especializadas nos cabelos, penas e garras. Em cada casa a queratina é formada pela mistura de diferentes subunidades. 
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Assembly of intermediate filaments The central rod domains of two polypeptides wind around each other in a coiled-coil structure to form dimers. Dimers then associate in a staggered antiparallel fashion to form tetramers. Tetramers associate end to end to form protofilaments and laterally to form filaments. Each filament contains approximately eight protofilaments wound around each other in a ropelike structure.