Biocel_Resumo_P1_LuisaTaffarel

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BIOLOGIA CELULAR - P1
→ Toda célula deve ter ferramentas para fazer cópias de si mesma.
→ Quanto maior a especificidade da função da célula, menor sua capacidade
reprodutiva.
Ex.: neurônios (altamente específicos, mas não se reproduzem) e células tronco (alta
capacidade de multiplicação, mas genéricas).
BIOMOLÉCULAS
→ BIOMOLÉCULAS NÃO POLIMÉRICAS → lipídios e água.
→HOMOPOLÍMERO: (glicogênio → glicose)
→HETEROPOLÍMERO (DNA → ACTG)
ÁGUA
- 60% da célula
- Molécula polar não carregada
- Estrutura em dipolo
- cargas equilibradas (H + OH-).
- Solvente universal.
- Moléculas hidrofílicas: proteínas, sacáridos, ácidos nucleicos
(moléculas polares em geral)
- Moléculas hidrofóbicas: lipídicas
- Moléculas anfifílicas/anfipáticas: ácido graxo (cadeia apolar é hidrofóbica,
mas com uma hidroxila na ponta, tornando-se anfifílica).
PROTEÍNAS
- Polímero de aminoácidos
- Lisina, arginina e histidina → aminoácidos POSITIVOS em ambiente aquoso.
- Ácido aspártico e ácido glutâmico → carga NEGATIVA em ambiente aquoso.
- Ligação peptídica → grupamento amina e grupamento carboxila entre dois
aminoácidos.
- Forte interação para formar uma proteína; liberação de uma molécula de
água (polímero de condensação).
- Sempre uma extremidade tem um grupamento amino e a outra COOH, para
as unir é necessário que estejam com cargas opostas.
- Proteassomo: rompe ligações peptídicas.
- Toda proteína tem uma extremidade C e outra extremidade N, que serve para
sinalização e interação com outras moléculas.
- N terminal: grupo amino (NH+) sítio catalítico
- C terminal: grupo carboxila (COOH-)
- Se duas cadeias laterais com cargas iguais ficassem do mesmo lado, não
haveria equilíbrio, portanto proteína rotaciona (roda em torno de seu eixo).
- É importante ter glicoproteínas para compor o glicocálice.
- Proteína para mudar de conformação → encosta proteína com proteína,
troca GDP por GTP, ou coloca fosfato (mudança radical devido ao negativo do
fosfato).
- Estrutura primária: encadeamento dos aminoácidos lineares.
- Estrutura secundária: dobradura alfa hélice (maioria) ou beta pregueada.
interação entre o COOH e o NH2, havendo uma aproximação. ( Ex.: estrutura
alfa - hélice → maioria aa POLARES → Ex.: canal sódio- potássio; estrutura
beta - “leque” → maioria aa. APOLARES → acuaporinas) . Há funções
específicas
- Estrutura terciária: atração e repulsão das cargas negativas e positivas dos
elementos da cadeia lateral dos aminoácidos. Há funções bem específicas.
(Ex.: albumina.) Apresenta tanto alfa-hélice quanto beta - folhas.
- Estrutura quaternária: interação de DUAS ou mais proteínas terciárias.
Algumas não são produzidas nessa estrutura direto, ficam livres em
estrutura terciária, até que seja necessário exercer sua função. Ex.:
Hemoglobinas, insulina, ferritina, porina.
- Toda ligação a proteínas gera uma importante mudança de conformação. Ex.:
complexo de poros do núcleo → se altera dependendo de qual
substância/enzima vai entrar na célula. Pode ser: proteína para proteína
(mudança sutil) ou adição de um fosfato (PO4-), como os processos de
ativação enzimática (mudança radical).
- Antes da chegada do sinalizador, todos os outros componentes estão inativos
e estáveis em conformação. Quando ele chega, a molécula interage com o
receptor. A parte interna do receptor é ativada e esse é responsável por
causar um rearranjo na proteína adjacente a ele.
- Retirada do GDP para substituição por um GTP.
- GEF - fator de troca de nucleotídeo guanosina. Força a saída do GDP.
- GAP - proteína ativadora de função GTPase.
- Quinases - enzima que cliva o ATP em ADP e fosforila proteínas alvo. Com a
fosforilação, ocorre mudança radical da conformação.
- RAS + GDP (OFF)
- RAS + GTP (ON)
- Fosfatases - retira o fosfato.
- Fosfato (mudança radical, cargas opostas = atração e repulsão, GTP e PO4)
CARBOIDRATOS
- Sacarídeos ou açúcares
- Monossacarídeos - agrupamentos de 3 a 7 carbonos, sendo que
monossacarídeos com mais de 5 carbonos são mais estáveis em
estruturas cíclicas.
- Pentoses: RNA/DNA
- Oligossacarídeos - molécula de 15 a 50 monômeros.
- Da ligação de dois monossacarídeos (ligação glicosídica), ocorre forte
interação (reversível).
- Glicolipídeos e glicoproteínas são oligossacarídeos presentes na
membrana de algumas células.
- Polissacarídeos → podem ser formados por milhares de unidades.
Podem atuar de diversas funções: polissacarídeos de reserva,
estruturais, informacionais → (Ex.: processo inflamatório →
Polissacarídeos expostos nos vasos sanguíneos sinalizam o local da
inflamação. Ex.: espermatozoide reconhece polissacarídeos no ovário
(direcional)).
LIPÍDEOS
- A característica que une essas biomoléculas é a pequena solubilidade em
água e uma alta solubilidade em solventes orgânicos (éter).
- Podem ser separados em:
- possuidores de ácidos graxos: gorduras neutras, fosfolipídeos e
glicolipídeos
- Esteróides (derivados do ciclopentano, colesterol).
- Terpenóides → Lipídios de cadeia longa, componentes de pigmentos
biologicamente importantes como a clorofila. Terpenóides importantes: esteróides e
carotenóides.
- Fosfolipídeos → duas cadeias de ácido graxo (uma insaturada e outra
saturada), ligados em uma molécula de glicerol. O glicerol prende um grupo
fosfato → + um radical (colina, serina, etanolamina, esfingomielina e inositol
→ açúcar para sinalização). É uma molécula anfipática.
- Fosfato e lipídeos no retículo, vão pro golgi que adiciona glicídeos.
- Esteróides: são derivados do ciclopentano → possui quatro anéis.
- O principal esteróide é o colesterol. → ciclopentano + OH + cauda de C e H;
base para hormônios
- Molécula anfipática.
- Importantes na constituição da membrana celular → permite fluidez para a
membrana. Porém, uma membrana plasmática com muito colesterol tem
pouco movimento.
- Glicolipídeos→ lipídio + açúcar + oligossacarídeos;
- possuem açúcares na cabeça hidrofílica.
- Ácidos graxos são moléculas combinadas com um grupo carboxila e uma
longa cauda hidrocarbonada (anfipática).
- Ácidos graxos saturados são lineares (pq todos os carbonos têm a mesma
hibridização) e eles não se movimentam.
- Balsas lipídicas → Alguns lipídios específicos deixam a membrana um pouco
maior, onde concentram algumas proteínas que vão precisar interagir para
fazer alguma função. Esses domínios são ricos em esfingolipídios e colesterol,
e, portanto, mais rígidos/ densa que o resto da membrana.
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
- Organização lipo-proteica: mosaico fluido
- Bicamada lipídica → BASE UNIVERSAL
- LIPOPROTEÍNAS + COLESTEROL + AÇÚCAR.
- Todos os lipídeos presentes na bicamada são anfipáticos. Existem lipídeos
com uma cauda (colesterol) e lipídeos com duas caudas (fosfolipídeos).
- Glicolipídeos possuem glicose como parte importante da cabeça hidrofóbica.
- difusão rotacional e movimento transverso muito lento (flipases), difusão
lateral rápida, flexão das cadeias hidrocarbônicas rápidas.
- Esfingomielina (fosfato + açúcares + glicolipídios)
GLICOCÁLICE - CÓRTEX EXTERNO
- Carboidratos da superfície externa
- Lubrificação dos orifícios da membrana; proteção
- É uma matriz extracelular; uma camada externa; uma “extensão da
membrana”.
CÓRTEX INTERNO
- Fica na superfície interna da célula
- Ajuda a estabelecer a forma da célula com o auxílio de proteínas; é sustentado
por proteínas fibrosas
CARBOIDRATOS NA BICAMADA
- Se ligam covalentemente a proteínas e lipídios;
- Ajuda a proteger a membrana de danos físicos e químicos, formando uma
barreira física ao redor da face externa.
- Local adaptável para alguns processos infecciosos.
- Sacarídeos absorvem água, mantendo-a lubrificada (auxilia as células de
defesa).
- Passagem de elementos/ diapedese
- Responsáveis pelo reconhecimento celular.
- Glicoproteínas são especializadas para o reconhecimento específico e pela
ligação celular, e podem atuar na sinalização.
FOSFOLIPÍDIOS NA MEMBRANA:
- Cabeça (grupo fosfato) polar e cauda apolar;
- Mais abundantes na membrana;
- Podem formar micelas (para esconder suas regiões hidrofóbicas) ou
bicamadasespontaneamente;
- Propriedade de auto selamento
- Caudas hidrofóbicas se agregam no interior e as cabeças hidrofílicas são
expostas.
- Há fosfolipídios com um radical de glicose, o que não o torna glicolipídeo. Se
existe fosfato na molécula, é um fosfolipídio.
PROTEÍNAS NA MEMBRANA
- Proteínas integrais ou intrínsecas
- Associação na bicamada da membrana:
Ligadas por hélice anfipática;
Ligadas por betapreguiada;
Ligada através de lipídeos;
Ligada através de proteínas, ancorada na membrana.
→ estrutura α-hélice (maleáveis): controle de canais iônicos,
transporte de solutos e tradução de sinais extra e intracelulares;
→ estrutura β-pregueada (rígidas): seletivas, membrana de bactérias, porinas
são 16 fitas paralelas; ex.: aquaporinas.
- Proteínas que compõem a membrana: dois grupos. Dependendo da facilidade
para extraí-las, podem ser: intrínsecas/integrais quando estão integralmente
dentro da membrana e periferias/extrínsecas quando estão fora da
membrana e são ligadas por proteínas de ancoramento ou lipídio.
- Podem ser: proteínas transmembranas de única passagem ou proteínas
transmembranas de multipassagem.
- Receptoras → Ex.: Receptor do fator de crescimento derivado das plaquetas
(PDGFr) → Liga o PDGF extracelular estimulando o ciclo celular.
- Enzimas →Ex.: Adenilato ciclase → Catalisa a produção de AMPc.
CITOESQUELETO
MICROTÚBULOS
Microtúbulos são formados por monômeros de tubulina alfa e beta, que possuem 2
estruturas terciárias unidas (ligações fracas não-covalentes), 2 moléculas de GTP
(energia livre).
- Tubulina → alfa (terciária) e beta (terciária) →alfa e beta juntos são dímero
(estrutura quaternária) → Heterodímero de tubulina = subunidade de
microtúbulo.
- Tanto a tubulina alfa quanto a tubulina beta têm capacidade de exercer a
ação de GTPase, mas essa ação de GTPase só poderá ocorrer na tub. beta, pois
na alfa, o GTP está inacessível.
- Em laboratório, nunca conseguiram montar um microtúbulo, só
protofilamentos, de quais tiraram algumas conclusões:
- Cada uma das extremidades desse protofilamento tem um tipo de
tubulina exposta, alfa de um lado e beta do outro. → Polaridade estrutural
(repetitiva).
- Velocidade de incorporação→mais rápido (+) na extremidade onde
tinha a tubulina beta exposta (pela presença da molécula de GTP, ficando
mais perceptível a vinda do próximo monômero), e mais lenta (-) na alfa ( sua
forma dificulta a estabilidade do monômero quando se junta nessa
extremidade).
- Formado por 13 protofilamentos
- 25 mn de diâmetro
- SINAL MAIS E MENOS QUE APARECEM É SÓ PARA INDICIAR QUEM É MAIS
RÁPIDO E MAIS LENTO (VELOCIDADE DE INCORPORAÇÃO) , NÃO SÃO CARGAS.
FUNÇÃO
- Manutenção na forma das células;
- Determinam a posição das organelas delimitadas por membrana;
- Direcionam o transporte intracelular (vesículas);
- Participam da movimentação de cílios e flagelos;
- Deslocamento dos cromossomos na mitose (fuso-mitótico).
INSTABILIDADE DOS MICROTÚBULOS
- Crescimento (GTP nas extremidades) e encurtamento dos microtúbulos
- Alguns devem só crescer → ex.: axônio, neurônio, cílios, árvore resp., tuba
uterina e flagelo do espermatozoide)
- Alguns devem só diminuir → fuso na anáfase). → Para fazer anáfase,
microtúbulos se despolarizam / se alteram.
- Para encurtar, a tubulina beta quebra GTP em GDP (atividade GTPase), o que
promove o dobramento e posterior rompimento do microtúbulo. (Cresce um
pouco e rompe).
- Na cadeia reta normal → GTP
- Quando entorta e quebra/ encurta → GDP (estrutura muito instável).
- Microtúbulos em uma célula animal são nucleados.
PROTEÍNAS ACESSÓRIAS DOS MICROTÚBULOS
TUBULINA GAMA - centro de nucleação - a partir dela formam-se microtúbulos
- “A partir dos centrossomo (centríolos) formam-se os microtúbulos” → NÃO,
na verdade, ao redor do centrossomo (matriz fibrosa centrossomal) havia
muitas proteínas similares às tubulinas alfa e beta, denominada tubulina
GAMA → unidas na forma de um anel com 13 tubulinas gama → MTOC →
centro originador/ organizador de microtúbulos (MTOC → microtubule
organization center).
- MTOC → tem que estar perto de onde tem sinal NEGATIVO, pois a alfa (-)
estará ligada nela.
- Não precisa necessariamente estar perto dos centríolos, esses anéis podem
estar espalhados pela célula.
- MTOC/ CENTROSSOMO controlam o número de microtúbulos, o
posicionamento e a orientação dos microtúbulos no citoplasma.
- 1 MTOC para cada microtúbulo
- Os dímeros de tubulina alfa e beta são adicionados ao anel da tubulina gama,
seguindo uma orientação específica a partir do MTOC.
- TUBULINA ALFA ( - ) voltada à Tubulina GAMA, voltada para o centrossomo/
MTOC.
- TUBULINA BETA (+) voltada para a extremidade/ periferia, expondo a
superfície de crescimento mais rápido.
MAPs
- Grupo de proteína de mesma família que se ligam lateralmente nos
microtúbulos, tanto lateralmente ao longo deles, quanto lateralmente na
extremidade, e desempenham a mesma função: NÃO PERMITIR O
ENCURTAMENTO dos microtúbulos, estabilizando-os e prevenindo sua
dissociação.
- Se ligam lateralmente por ligações homofílicas, estabilizando os
microtúbulos paralelos.
Subfamílias:
- MAP → se liga lateralmente na EXTREMIDADE dele → não permite que o
microtúbulo se desconstrua → atua na tubulina beta evitando que quebre
GTP. Estabilizam os microtúbulos e evitam a dissociação.
- Ex.: nos cílios e flagelos, axônios… → quando atingirem seu tamanho, essa
proteína se liga e o estabiliza.
- MAP 2 e TAU→ Atuam FORA da extremidade, ao longo da lateral dos
microtúbulos, mantendo os microtúbulos afastados (mantendo-os paralelos)
ou ligando/ estabilizando microtúbulos na membrana.
- Deixa microtúbulos um pouco mais separados, evitando que eles colapsem.
- A proteína TAU é capaz de formar seus próprios filamentos helicoidais
quando presente em concentrações suficientemente altas.
→ MAP 2 Difere da TAU → mesma subfamília, se diferem só pela morfologia (MAP2
tem uma ponta para fora, deixando os microtúbulos um pouco mais longe que a TAU
os deixam), mas a função é a mesma → permitir paralelismo e afastamento dos
microtúbulos.
- Proteínas transmembranas na membrana do axônio, por exemplo, podem se
associar para estabilizar.
DINEÍNA
- proteína motora que caminha sobre o microtúbulo da extremidade mais para
a extremidade menos (da ponta para o centrossomo) → torção do
microtúbulo devido seu caminhar (permite movimentos/ batimento ritmado).
- Possui sítio que consegue quebrar ATP.
- Quando quebra ATP ocorre autofosforilação→mudança radical→ influencia
morfologia .
- Seres que mudam pigmentação → proteínas motoras com pigmento →
Atuação da Cinesina e Dineína sobre microtúbulos.
- Existe uma síndrome de Kartagener → síndrome dos cílios imóveis → Gera
infecções respiratórias, sinusites crônicas, infertilidade masculina (afeta
flagelos)… → Ocasionado pela ausência dos braços das dineínas. Muda de
acordo com a penetrância, diferindo de tecido para tecido (genética).
CINESINA
- caminha da extremidade - para a extremidade +.
- Membro de uma das duas principais classes de proteínas motoras que
utilizam a energia da hidrólise do ATP para se deslocar ao longo de um
microtúbulo.
ESTATMINA
- modifica a dinâmica de construção de microtúbulos;
- controla o número de monômeros livres → Regulagem do tamanho do
microtúbulo, dobramento, etc.;
- Liga-se a subunidades, evita a associação.
CATASTROFINAS ( fatores de catástrofe ou cinesina 13)
- Trabalha especificamente em um microtúbulo em um momento específico
(início anáfase).
- Aumenta a dissociação catastrófica na extremidade mais(+).
CATANINA
- Proteína com função enzimática de corte de microtúbulo (final da anafase)→
Para material genético "não voltar para o meio".
- Assim denominada a partir da palavra japonesa para "espada''
- Constituída por duas subunidades, uma subunidade menor, que hidrolisa ATP
e desempenha ativamente a tarefa de quebra, e uma subunidade maior, que
direciona a catanina para o centrossomo.
- A Catanina solta os microtúbulos de sua ligação ao centro de organizaçãode
microtúbulos, tendo sido sugerido que ela desempenha um papel
particularmente importante na rápida despolimerização dos microtúbulos
observada nos polos do fuso durante a mitose e a meiose.
- Ela também pode estar envolvida na liberação e na despolimerização de
microtúbulos que ocorrem na interfase de células em proliferação e em
células pós-mitóticas como os neurônios.
FILAMENTOS DE ACTINA
- Geralmente na periferia no córtex interno da célula, na trama terminal da
junção de adesão (células epiteliais).
- mantém forma de algumas células (hemácia);
- determinam movimentos e novos formatos celulares;
- possuem cerca de 5 a 9 nm de diâmetro
- monômero único, globular, que tem uma abertura e uma fenda de ligação à
molécula de energia: ATP
FORMAÇÃO
- Monômero globular de globular de actina G (monômero livre) → estrutura
terciária
- há uma fenda de abertura que vai para dentro da estrutura terciária do
monômero
- Actina tem ação de ATPASE
- Há região com mais energia livre e outra com menos energia livre (mais
rápido e mais lento) → tem polaridade, assim como o microtúbulo
- Associações/ ligações muito fracas → resultando em um polímero
filamentoso (actina F)
- Actina fora do filamento → actina g
- Actina dentro do filamento → actina f
FILAMENTO
- Consiste em 2 protofilamentos paralelos e enrolados um sobre o outro
- Hélice dextrógira (abertura das fendas de ligação todas voltadas para um
lado)
- Possui um lado mais rápido (+) e outro mais lento (-) de acordo com
proximidade com moléculas de ATP → velocidade de incorporação mais
rápida mais próximo da molécula de ATP, na superfície contrária à fenda de
ligação. Na região da fenda de ligação, a incorporação é mais demorada
devido à dificuldade de receber o próximo monômero.
- Em laboratório, não é preciso o agente nucleador para fazer os 2
protofilamentos ao mesmo tempo.
- Composto de monômeros de actina incorporados. Na visualização, percebe-se
2 protofilamentos enrolados em uma hélice dextrógira.
- FUNÇÕES: determinam movimentos celulares e determinam novos formatos.
INSTABILIDADE DINÂMICA DOS FILAMENTOS DE ACTINA
- Nucleação em laboratório somente com os monômeros globulares→ se
agrupam desorganizadamente, mas eles próprios se organizam com o tempo
(linearmente e lateralmente), havendo, então, incorporações nas duas
extremidades.
- Monômeros mais próximos chegam mais rápidos.
- Estabilidade dinâmica depende da quantidade de monômeros livres.
- Quando ATP é quebrado em ADP, muda a conformidade da molécula,
curvando os protofilamentos → desconstrução catastrófica.
- Fase de nucleação.
- Fase de elongamento (entra monômero nas extremidades)
- Fase de estabilidade → Treadmill (entrada de monômero de um lado e saída
de monômero do outro) → lembra de esteira → corre, corre mas não sai do
lugar.
- Nucleação → elongamento → estabilidade
- Pseudópodos → Projeções da membrana orientada pelos filamentos de actina
→ depois tem que se desmanchar.
- Microvilosidades → não pode ser desconstruído
PROTEÍNAS ACESSÓRIAS envolvidas com os filamentos de actina:
COFILINA
- similar à catastrofina
- Liga-se lateralmente ao filamentos de actina, provocando uma torção do
filamento. Esse estresse mecânico enfraquece os contatos entre as
subunidades de actina do filamento, tornando-o friável e mais fácil de
quebrar.
- Ajuda na organização e formação do córtex proteico interno da célula.
- é incomum pelo fato de ligar-se a ambas as formas de actina, ou seja, tanto
ao filamento como à subunidade livre.
- Liga-se a filamentos com ADP-actina e acelera a dissociação.
GELSOLINA
- Quebra os filamentos e se liga à extremidade mais(+).
- Sua ação consiste na quebra e é ativada por altos níveis de Ca2 + citosólico.
- Possui subdomínios que se ligam a dois diferentes sítios sobre a subunidade
de actina, um exposto na superfície do filamento e um que se encontra,
normalmente, escondido na ligação longitudinal com a subunidade adjacente
do protofilamento.
- De acordo com um modelo proposto para a ação da gelsolina, esta se liga à
lateral do filamento de actina e espera até que flutuações de temperatura
provoquem a formação de uma pequena abertura entre as subunidades
adjacentes do protofilamento; nesse momento, a gelsolina introduz seu
subdomínio na abertura, provocando a quebra do filamento.
TROPOMODULINA E CAPZ
- Filamentos de actina têm uma meia-vida extremamente longa, estes se
apresentam capeados de forma especial em ambas as extremidades - pela
CapZ na extremidade mais ( +) e pela tropomodulina na extremidade menos
{-).
Cap Z
- A Cap Z âncora a extremidade mais(+) ao disco Z, o qual também contém alfa
-actinina.
Tropomodulina
- A tropomodulina liga-se apenas à extremidade menos (-) de filamentos de
actina que tenham sido recobertos por tropomiosina e que já tenham, dessa
forma, sofrido um certo processo de estabilização.
VILINA
- Proteína de feixe que, assim como a fimbrina, apresenta dois sítios de ligação
com filamentos de actina bastante próximos um do outro e sobre a mesma
cadeia polipeptídica.
- Junto com a fimbrina, auxilia a interligação de filamentos de actina
fortemente empacotados encontrados nas microvilosidades, as extensões de
membrana plasmática, que são encontradas na superfície de muitas células
epiteliais.
- Proteínas de empacotamento de actina vilina e fimbrina formam a parte
central da microvilosidade.
FIMBRINAS
- proteínas de empacotamento
- Ajuda a formar parte central da microvilosidade
- A fimbrina tem dois sítios de ligação com actina diretamente adjacentes, de
tal forma que ela mantém seus dois filamentos de actina intimamente
associados.
- A fimbrina conecta os filamentos de actina entre si formando feixes
compactos, excluindo a participação da miosina.
- A fimbrina e a a-actinina tendem a excluir-se mutuamente devido aos
diferentes espaçamentos apresentados pelos feixes de filamentos de actina
formados por estas proteínas → a formação de feixes por fimbrina
automaticamente desencoraja a formação de feixes por u-actinina, e
vice-versa.
FILAMINAS
- A filamina e a espectrina formam redes de filamentos de actina.
- interliga filamentos de actina em redes tridimensionais que apresentam
propriedades físicas de gel.
- Promove a formação de uma rede frouxa e extremamente viscosa pela união
de dois filamentos de actina em ângulos retos praticamente exatos
- Os géis de actina formados pela filamina são necessários para que a célula
possa estender finas projeções planas de membrana chamadas de
lamelipódios, os quais a auxiliam a se mover sobre superfícies sólidas.
ESPECTRINAS
- A espectrina é uma proteína longa e flexível, composta a partir de quatro
cadeias polipeptídicas longas (duas subunidades alfa e duas subunidades
beta), e forma uma rede bidimensional mantida em união por curtos
filamentos de actina;
- Conecta esta rede à membrana plasmática, pois possui também sítios de
ligação a proteínas periféricas da membrana.
- A rede resultante cria um córtex celular rígido capaz de prover suporte
mecânico para a membrana plasmática que o envolve, auxiliando na
manutenção e no estabelecimento da forma e na rigidez da membrana da
superfície e na formação do córtex proteico interno da célula.
TIMOSINA
- Liga-se a subunidades/ monômeros, evitando a associação dos filamentos de
actina e desfavorecendo a polimerização.
- Monômeros de actina ligados à timosina estão em um estado de bloqueio, não
podendo associar-se nem à extremidade mais ( +) nem à extremidade menos
(-) do filamento de actina, e não podendo hidrolisar ou modificar o
nucleotídeo ao qual estão ligados.
PROFILINA
- Liga-se às subunidades e acelera o crescimento dos filamentos de actina
- A profilina liga-se à face do monômero de actina que é oposta à fenda de
ligação de ATP, bloqueando a lateral do monômero que normalmente se
associaria à extremidade menos(-) do filamento, ao mesmo tempo em que
deixa exposto o sítio do monômero que se liga a extremidade mais ( +)
- O complexo profilina-actina pode facilmente ser adicionado a uma
extremidademais ( +) livre.
- Essa adição induz uma mudança conformacional na actina que reduz sua
afinidade pela profilina, e, consequentemente, a profilina é retirada do
complexo, deixando o filamento de actina uma subunidade mais longa
TIMOSINA E PROFILINA → A profilina compete com a timosina pela ligação a
monômeros individuais de actina.
TROPOMIOSINA
- Filamentos de actina específicos são, na maioria das células, estabilizados
pela ligação com tropomiosina, uma proteína longa que se liga
simultaneamente a sete subunidades de actina adjacentes em um
protofilamento.
- A ligação da tropomiosina ao filamento de actina pode evitar a interação
deste filamento com outras proteínas.
ALFA - ACTININA
- Anéis contráteis
- Matem os filamentos de actina paralelos, prendendo-se às suas 2
extremidades.
MIOSINA
- muda radicalmente com autofosforilação.
- Função de ATPase na cabeça (interage com actina)
- Movimento de catraca → puxar o filamento → diminui o diâmetro até
aproximar as membranas.
- Contração
- Ancoradas na alfa actinina
COMPLEXOS ARP (proteína relacionada à actina)
- Objetivo: nuclear e polimerizar o filamento de actina. Produção mais
localizada.
- formado por ARP2 (sempre)
- ARP 3 (sempre)
- + Outras proteínas
- Pode crescer lateral e diagonalmente (forma "rede") para dar volume às
projeções.
- Realiza ligações laterais a proteínas da membrana plasmática
- Provoca a nucleação do crescimento a partir da extremidade menos...Assim, a
extremidade mais pode sofrer expansão.
- Pseudópodos, filopódios e lamelipódios.
FORMINAS (auxilia a dar forma)
- "desenho da cobra comendo o própria cauda"
- Proteínas diméricas
- Não trabalha em pseudópodos
- Anel contrátil/ Anel de clivagem → São compostos por filamentos paralelos
de actina.
- Induz formação dos filamentos de actina paralelos.
- Promove a nucleação da montagem e permanece associada à extremidade
mais(+) em crescimento.
- Interagem com a monocamada citosólica da membrana periférica da célula.
- É preciso construir vários filamentos de actina guiados pela formina para
formar o anel contrátil.
- O filamento recebe monômero de 2 extremidades, mas cresce pelo lado mais
rápido.
- Com o caminhar da formina, que vai interagindo com a camada citosólica, o
filamento de actina cresce no local correto e forma o anel.
- ex.: 4 anéis = 4 forminhas
→ COMPLEXO ARP e FORMINA: função similar ao MTOC → não são essenciais para
fazer filamentos de actina, mas para fazê-los orientados (por exemplo nos anéis
contráteis) é necessário.
-
→ MIOSINA, TROPOMIOSINA, CAP Z E TROPOMODULINA → importante pra célula
muscular.
→ ALFA-ACTININA, FIMBRINA E VILINA→ similar às MAPs.
NUCLEAÇÃO dos filamentos de actina (para formar filamento organizados)
- (Ex.: movimento das células de defesa)
- Nucleação pode ser realizada por: Complexos ARP e Forminas
- Formar filamentos paralelos importantes para executar funções como
pseudópodos…
- Para fazer célula "caminhar" é necessário criar protusão/ projeção dado por
filamentos de actina paralelos nucleados a partir de um ponto.
- Integrinas que fazem o hemidesmossomo da célula se prender ao substrato da
lâmina basal → fazem ancoramento da protusão.
- Com ação da miosina contrátil, contrai da parte posterior da célula.
- ANÉIS CONTRÁTEIS→ traciona as membranas, diminuindo o diâmetro desses
anéis, promovendo a citocinese.
EXEMPLO: CITOCINESE USA:
- Formina para organizar
- Alfa actinina para deixar os filamentos paralelos
- Miosina para fazer anel contrátil trabalhar
- Microtúbulo para separar material genético
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
- 10 nanômetros (intermediários entre 7 nm dos filamentos de actina e 23 mn
dos microtúbulos)
- Monômero com estrutura linear
- É o mais forte em ligações (depois microtúbulos, e então os filamentos de
actina). Maior resistência à tração.
- 32 monômeros se contactando (contatos fracos, assim como microtúbulos e
filamentos de actina ) em uma superfície, não em ponto.
- Têm cargas (diferentemente de filamentos de actina e microtúbulos)
- Não tem característica de conseguir se desconstruir sozinho, não tem
atividade ATPásica ou GTPásica, pois não não tem molécula de energia nos
monômeros. (diferentemente de filamentos de actina e microtúbulos).
MONÔMEROS
- Citoplasmáticos
- Queratinas (em epitélios)
- Vimentina e Desmina (em células musculares e em tecido conjuntivo)
- Neurofilamentos (em neurônios)
- Nucleares
- Lâminas (em todos os núcleos das células animais)
Independente desses diferentes tipos, os monômeros sempre vão ter como resultado
a produção de filamentos que vão ter localizações específicas.
Encontrados no citoplasma:
- Estão na forma de cordões que se organizam a partir de estruturas juncionais
(desmossomos e/ou hemidesmossomos).
- Na placa densa das junções celulares dos desmossomos e hemidesmossomos
são encontrados/ ancorados os filamentos intermediários, se dispersando
pelo citoplasma.
- Junções celulares célula - célula → desmossomo
- Junções celulares célula - matriz → hemidesmossomo
- (Junções de Oclusão → compostas de duas proteínas, claudina e ocludina.
Não tem filamentos do citoesqueleto.
(Entre as camadas mais externas de células adjacentes (vizinhas), que
estabelecem uma barreira à entrada de macromoléculas (lípidios, proteínas)
nas células.)
- Junção de Adesão→ filamentos de actina )
Encontrados no núcleo
- núcleo tem 2 membranas
- Na membrana interna do envoltório nuclear há filamentos intermediários.
- Estão na forma de rede, cobrindo toda a face interna da porção nuclear.
- NEM TODAS AS CÉLULAS POSSUEM FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS →
Hemácia não tem, sua forma é dada basicamente devido aos filamentos de
actina. Porém, no início de suas células formadoras há.
NO CITOPLASMA
- FUNÇÃO: ESTRUTURAL
- Ex.: Dissipação de forças para o citoplasma a qual o epitélio pode estar sendo
submetido.. → Bolo alimentar tenciona paredes do epitélio do intestino, e as
junções de adesão / desmossomos impedem rompimento dessas células.
NO NÚCLEO
- FUNÇÕES: dá forma ao núcleo e prende a cromatina (dinâmica)
- Eucromatina → Cromatina descondensada; genes ativados
- Heterocromatina → Cromatina condensada; genes inativados; ancoradas na
periferia do núcleo, na lâmina nuclear pelos filamentos intermediários.
COMO SÃO FORMADOS
- Monômeros alongados (com região mais globular na região N- terminal e C
-terminal), linear, domínio central em alfa hélice
- Diferença entre queratina, vimentina, neurofilamento ou lâmina é na
quantidade e tipo de aminoácidos para fazer diferenciação dos tipos de
monômeros
- Domínio central → região em alfa hélice permite o pareamento efetivo dessas
subunidades proteicas
- Junção de 2 monômeros formam um dímero super torcido → área maior de
toque se comparado aos dímeros de actina e tubulina (que acontecem em
pontos).
- 2 monômeros → dímeros → 2 dímeros que se unem → tetrâmeros→ unem-se
8 tetrâmeros → 32 unidades monoméricas em um corte transversal se
associando linear e lateralmente, resultando em um filamento bem robusto,
com muitas associações fracas (que juntas tornam-se fortes).
- EM ÁGUA, cabeças e caudas possuem radicais amino e carboxi (região
N-terminal e C-terminal) expostas que se ionizam.
- Os filamentos intermediários têm áreas com cargas, que são importantes
para criar um ancoramento desse filamento em outras estruturas. Ou seja,
essas cabeças e caudas expostas permitem uma interação dessas com outras
proteínas do citoplasma e do núcleo.
- Ex.: relação de atração positivo/negativo dos filamentos intermediários com
as desmoplaquinas dos desmossomos no citoplasma.
- Ex.: Cromatina ancorada nos filamentos intermediários na lâmina, e em
proteínas do núcleo (proteínas transmembrana de passagem simples: LAP 1,
emerina, LBR, LAP 2…). Na presença de aminoácidos que adquirem carga na
água, cria-se atração/ oposição, permitindo, por exemplo, o ancoramento da
alça de cromatina (carga negativa) na parte positiva da lâmina nuclear. A
lâmina nuclear (que tem cargas negativas e positivas) se ancora por atraçãonas caudas laterais dos aminoácidos positivos.
PROTEÍNAS ACESSÓRIAS
- Filagrina
- Plectina
- Desmoplaquinas
- LAP I, LAP II, LBR
- Emerina
FILAGRINA
- Proteína de interligação → "pontes" de interligação para manter separado os
filamentos intermediários CITOPLASMÁTICOS, deixando-os dispersos.
- "prima" das MAPs, alfa actinina → todas elas têm ligação aos seus
componentes do citoesqueleto
- Ex.: Forma feixes de filamentos de queratina em células epidérmicas em
diferenciação e que são responsáveis pela resistência característica das
camadas mais externas da pele.
PLECTINA
- Proteína de interligação
- Diferente da filagrina, pois ocorre interligação de filamentos do
citoesqueleto diferentes.
- Capaz de se ancorar no microtúbulo (principalmente) e no filamento
intermediário.
- promove a formação de feixes de filamentos intermediários.
- Interliga os filamentos intermediários aos microtúbulos, a feixes de
filamentos de actina e a filamentos da proteína motora miosina II, além de
auxiliar a ligação de feixes de filamentos intermediários a estruturas de
adesão na membrana plasmática.
- Sua ação de interligação é necessária para dar à célula a resistência de que
ela necessita para enfrentar o estresse mecânico inerente à vida de um
vertebrado.
DESMOPLAQUINAS
- Componente que interage diretamente (ligações laterais) com o filamento
intermediário no desmossomo → capaz de ancorar filamentos intermediário
nas proteínas que formam a placa densa do desmossomo, as quais distribuem
forças de tração a qual o epitélio pode ser submetido, para o filamento
intermediário e as libera para o meio aquoso (citoplasma).
- Proteína de interligação que une filamentos intermediários às proteínas que
fazem a união célula a célula (mediadora).
LAP I, LAP II, LBR e EMERINA
- Proteínas de ancoramentos (caudas voltadas para dentro do núcleo) de
filamentos intermediários nas caudas do nucleoplasma, ancorando-os à
lâmina nuclear.
- Atuam na membrana interna do núcleo