Citoesqueleto: Estrutura e Funções

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CITOESQUELETO
“Está Vivo, está movendo!”
lento e restrito (plantas)
	 INTRODUÇÃO:
 Movimento pode ser visível (animais), 
	 Movimento Sistemas Vivos deriva movimento dentro céls. ou grupo de céls.
	 INTRODUÇÃO:
	 INTRODUÇÃO:
	Movimentos levam à modificação na forma da célula
CÉLS. MUSCULARES
AMEBÓIDE,
CROMOS. NA DIVISÃO CELULAR,
.
	Movimentos que não levam à modificações na forma da célula
CORRENTES CITOPLASMÁTICAS,
TRANSPORTE INTRACELULAR, 
MOV. DE ORGANELAS.
	- determinar a forma celular;
	- estabilizar e manter arquitetura subcelular – topologia das organelas, 
	suporte e resistência para célula;
	- permitir flexibilidade e mobilidade de organelas e estruturas celulares [fagocitose, citocinese, junções cel-cél, e cel. matriz extracel.];
	- movimento celular [céls. sang.; fibroblastos; mov. céls. embrion.];
	- mudanças no formato celular.
2. FUNÇÕES:
CITOESQUELETO = CITOMUSCULATURA
	Segregar os cromossomos durante a divisão celular,
Entrelaçados num arranjo tridimensional altamente organizado.
3. CONSTITUINTES E DISTRIBUIÇÃO:
	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.
	Microfilamentos	5-7 nm	Actina	Endocitose, migração celular, citocinese.
	Filamentos intermediários	7-10 nm	Citosqueratina Vimentina Periferina Desmina 	Sustentação, desmossomos, hemidesmossomos.
4. MICROFILAMENTOS (MF)
F-actin cytoskeleton in a 2D cultured bovine articular chondrocyte, labelled using phalloidin-FITC. Courtesy: Dr Mark Kerrigan, Dr Andrew Hall & Linda Sharp, Membrane Biology Group, School of Biomedical and Clinical Laboratory Sciences.
4. MICROFILAMENTOS (MF)
actina G + profilina (ou timosina)
ATP, K++,
 Mg++
	Ao ME = fios de 8 nm espessura (+finos e + flexíveis que os MT)
	5% ou mais das proteínas celulares (céls. mm. 20%)
	actina polipep. 357 aa. + 1ATP associado
mamíferos 6 tipos actina:
- princ. céls. mm.; 
 e - céls. não mm.
4. MICROFILAMENTOS (MF)
actina F
	Actina 	 várias isoformas ( genes)
4.1 FUNÇÕES 
Formam estruturas relacionadas com a mobilidade celular
 Microvilosidades
Feixes contráteis citoplasmáticos
Protusões em forma de lâmina (lamelipódios)
 						 Anel contrátil na divisão
lamelipódio
córtex
filopódio
Proteínas ligadas a actina – organização e desorganização do filamento de actina
MICROFILAMENTOS / 
MICROVILOSIDADES 
5. MICROTÚBULOS (MT)
	estruturas cilíndricas, ocas, rígidas e dinâmicas – diâmetro 25 nm
	síntese MT = menos de 40 seg.
	meia vida MT = 10 min.
	vida média tubulina = 20 horas
	 polimerização dos dímeros de tubulina - crescimento do MT
	 despolimerização dos dímeros de tubulina - diminui ou até desaparece
cilindro oco
Pool tubulinas
Mg2+,GTP
polimeriza
despolimeriza
Centro Organizador do Microtúbulo (COM - CENTROSSOMA)
Extremid. + (plus), cresce pela adição de tubulina
Extremid. – (minus), perde subunid. se não estiver estabilizada
	MT estruturas POLARIZADAS
MT – Câncer
Drogas afetam polimerização e a despolimerização MT na mitose – tratamento câncer [colchicina, colcemide, vincristina e vinblastina = ligam tubulina/bloqueio divisão]
5.1 FUNÇÕES:
	proporciona rigidez e mantém a forma da célula
	coordena o movimento intracelular de organelas e outros componentes
	formam estruturas microtubulares
5.2 ESTRUTURAS MICROTUBULARES 
	fuso da divisão celular (aparelho mitótico); áster
	Cílios; flagelos; corpúsculo basal; centríolo
TRANSITÓRIAS
PERMANENTES
	MT mitóticos, fibras do fuso mitótico
	MT citoplasmáticos, presente na cél em intérfase
	MT centriolares, dos corpusculos basais e centríolos
MT mitóticos, fibras do fuso mitótico
	MT centriolares, dos corpusculos basais e Centríolos
	estruturas pequenas e cilíndricas (0,2 m diâmetro e 0,5 m comprimento)
	normalmente são estruturas pares em arranjo perpendicular
	localizadas no centrossoma (citocentro), próximo ao CG
	arranjo: nove trincas periféricas de MT (A,B e C)
5.4 CÍLIOS E FLAGELOS
	projeções celulares com motilidade própria
	COM dos cílios e flagelos = corpúsculo basal
Espermatozóide
Céls. epit. respir.,
Céls. revest. da Tuba Uterina
Eucariót. pluricel.
5.4 CÍLIOS
	MT citoplasmáticos, presente na cél em intérfase
Movimento oganelas e macromoléculas
RECEPTORES, cinectina e dinactina
PROTEÍNAS MOTORAS, cinesina e dineina
PROTEÍNAS MOTORAS
PROTEÍNAS MOTORAS, cinesina
PROTEÍNAS MOTORAS, dineina
5.6 FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
	Suporte mecânico para a célula, 
	Manutenção da forma celular,
	Estabelecem a posição das organelas no interior da célula.
	É o filamento mais resistente e durável ~ cabos formados vários fios enrolados – resistência à tração.
Microscopy of keratin filaments inside cells 
Distribuição: 
	malha filamentosa compacta (rede contínua) entre MP e envoltório nuclear (EN). 
	E uma malha na face interna do EN = lamina nuclear.
	Rico em céls. sujeitas estresse mecânico:
	 - axônio neurônio;
	 - céls. Mm.;
	 - Céls. Epiteliais.
Protege céls. e suas membranas rompimento
5.6 FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Composição química
5.6 FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Diversa - mais 50 tipos - 3 classes:
Filamentos de queratina
céls epiteliais
Neurofilamentos 	
Filamentos de vimentina
céls conjuntivo,
MM
Neuroglias
Lâmina nuclear =
laminofilamento
	LAMINOFILAMENTOS - LÂMINA NUCLEAR 
	Todas as células
	Na face interna do EN
	Forma malha achatada
	Fornece forma e resistência ao EN
The nucleus of a cell imaged with confocal microscopy (red = DNA, green = nuclear lamina). Nuclear stability governs the nanomechanical dynamics of cells during physiological processes 
www.london-nano.com/.../andrewpellingnucleus.jpg 
	LAMINOFILAMENTOS - LÂMINA NUCLEAR 
	FILAMENTOS DE QUERATINA (= ceratina, tonofilamentos)
Citoesqueleto células epiteliais 
Epiderme e derivados (unhas, pêlos,…);
Mucosas;
Glândulas.
Citoqueratinas
Mais 30 tipos: classe I (ácidos); classe II (neutras ou básicas)
Proteina ligadora = filagrina
Placas citoplasmáticas dos desmossomos e hemidesmossomos
Diferentes tipos céls. epiteliais apresentam diferentes tipos queratinas:
. Epiderme:
céls. basais – queratinas K5 e K4; 
céls. superf. K1 e K10
mutações – 
doenças vesiculosas
Como as céls epiteliais apresentam uma combinação particular de citoqueratinas, esta característica é aproveitada para diagnosticar a origem de alguns tumores cancerígenos e suas metástases, já que as citoqueratinas não se modificam com a formação cancerosa e podem ser identificadas com a ajuda de anticorpos específicos.
3. FILAMENTOS DE VIMENTINA
Comum em céls. embrionárias
Adulto: céls origem mesodérmica 
fibroblastos, céls endotelais, 
céls sangue,…
Proteína ligadora = plactina
Troncalcell de Ariel O. Ahumada Alvarez
Microscopía de fluorescencia. Mención Especial Categoría Técnica. Células troncales (Stem cell) de endometrio humano cultivadas in vitro hasta semi-confluencia y teñidas con doble marca para ADN (núcleo color rojo) y citoesqueleto de vimentina (filamentos color verde). ADN teñido con ioduro de propidio y vimentina con anticuerpo (AB) anti-vimentina conjugada con fluorocromo (FITC es fluorescente verde). Se aprecia núcleo de células en rojo y una red profusa de microfilamentos de vimentina que lo circunda. La vimentina es una proteina que forma parte de la estructura celular. Fotografía registrada en la Red de Medicina Reproductiva y Molecular, Buenos Aires.
Figura 1 - Marcação para anticorpo anti-Vimentina. Células de Tecido conjuntivo em Apêndice ileo-cecal. Método Polímero Indirecto 100x.
pwp.netcabo.pt/amadeuferro/imagens.htm 
3. FILAMENTOS DE VIMENTINA - DESMINA
Citoplasmacéls musculares
Proteína ligadora sinamina
3. FILAMENTOS DE VIMENTINA - GLIAIS
Citosol dos astrócitos e algumas céls Schwann
http://www.ofir4news.com.br/2008/07/31/pesquisa-cria-celulas-tronco-reprogramadas-e-personalizadas/
www.imagem.ufrj.br/thumbnails/4/4753.jpg 
4. NEUROFILAMENTOS 
Principais elementos estruturais dos neurônios, incluindo dendritos e axônios
Formam rede tridimencional que converte axoplasma em um gel resistente e estruturado
6. NEUROFILAMENTOS 
The eukaryotic cytoskeleton. Actin filaments are shown in red, microtubules in green, and the nuclei are in blue