Citoesqueleto Flashcards
Tópicos que faltam: Estrutura e Organização Dinâmica dos Microtúbulos, Formação de Microtúbulos, págs. 44 e 45 da sebenta.
O que é o citoesqueleto?
Rede intrínseca de filamentos proteicos associada a proteínas motoras que se estende por todo o citoplasma.
Funções do citoesqueleto
- Estrutura e suporte;
- Transporte intracelular;
- Contratibilidade;
- Organização espacial.
Quais os 3 tipos de filamentos do citoesqueleto?
- Filamentos de actina/microfilamentos (subunidades globulares de actina);
- Filamentos intermédios (subunidade é uma proteína fibrosa) - ocorrem associados a junções celulares e à lâmina nuclear que suporta o invólucro nuclear;
- Microtúbulos (subunidades globulares de tubulina) - crescem dos centrossomas para a periferia.
Da mesma maneira que o citoesqueleto apresenta 3 variações, também as proteínas
motoras que lhe estão associadas apresentam variedade: Miosinas, Cinesinas e
Dineínas. As proteínas motoras deslocam-se sobre as proteínas filamentosas
do citoesqueleto.
Quais os 3 estados de conformação tridimensional dos filamentos de actina?
1- Filamentos de actina: feixes de actina, redes de actina;
2- Feixes e redes de filamentos de actina;
3- Associação com outras estruturas celulares.
O que conferem os filamentos de actina à célula?
Mobilidade, suporte mecânico (microvilosidades ou eritrócitos) e forma.
Os filamentos de actina organizam-se em…?
- Feixes de actina:
Organizam-se paralelamente, unidos por ligações cruzadas;
Envolve proteínas que aproximam e alinham os filamentos;
Organização em microvilosidades e feixes contráteis. - Redes de actina:
Organizam-se ortogonalmente através de ligações cruzadas;
Propriedades de um gel;
Formam o córtex celular, localizado logo abaixo da membrana plasmática.
Formação de filamentos de actina
As subunidades de actina são proteínas globulares (actina g) que possuem dois locais de ligação opostos. As subunidades vão-se associando nestes locais de ligação sucessivamente formando filamentos de actina (actina F).
Como todos os monómeros de actina estão orientados similarmente, os filamentos
terão polaridade. Esta característica está relacionada com a polimerização de
filamentos e com o estabelecimento de uma direção específica de movimentos da
miosina relativamente à actina.
Que passos envolve a polimerização de filamentos de actina?
- Nucleação: formação de trímeros;
- Alongamento: adição de monómeros a ambas as pontas.
O que é o Treadmilling?
É o ponto de equilíbrio em que se verifica que o ritmo de associação de monómeros de actina é igual ao de dissociação. Este fenómeno é representativo do comportamento dinâmico dos filamentos de actina.
Proteínas reguladoras da polimerização e despolimerização de filamentos de actina
-Polimerização: Formina, Complexo Arp 2/3.
-Estabilização dos filamentos: Tropomiosinas.
-Estimulação da despolimerização: Cofilina.
O que são miosinas?
São proteínas motoras associadas aos filamentos de actina que convertem energia química do ATP em mecânica sob a forma de movimento.
Quais são os 3 tipos de tecidos musculares?
- Músculo esquelético (movimentos voluntários);
- Músculo cardíaco (bombeamento do sangue);
- Músculo liso (movimentos involuntários).
Que movimentos citoplasmáticos são da responsabilidade da associação das miosinas com filamentos de actina?
- Movimentos de ciclose;
- Deslocação de vesículas ao longo da célula;
- Citocinese.
Filamentos Intermédios - Função e Formadoras
Não estão envolvidos, diretamente, em nenhum tipo de movimento celular. São os mais estáveis e não apresentam comportamento dinâmico. A sua principal função é dar força mecânica às células e tecidos. Estes são formados por
uma larga variedade de proteínas e são apolares, apresentando uma estrutura
comum: domínio central (essencial à formação de filamentos), extremidade N-terminal e extremidade C-terminal.
Formação de Filamentos Intermédios
1- Formação de um dímero através do enovelamento da cadeia central de duas cadeias polipeptídicas com a mesma orientação;
2- Formação de um tetrâmero a partir da associação antiparalela de 2 dímeros;
3- Formação de protofilamentos a partir de tetrâmeros;
4- Formação de uma estrutura semelhante a uma corda.
Organização Intracelular dos Filamentos Intermédios
Estes filamentos formam um esqueleto rígido, que liga todos os componentes do
citoesqueleto e organiza a estrutura interna da célula. Através de proteínas chamadas
plaquinas, os filamentos intermédios ligam-se a filamentos de actina e microtúbulos,
conferindo-lhes estabilidade.
Desmossomas e Hemidesmossomas
Os filamentos de queratina nas células epiteliais estão fortemente ancorados à
membrana plasmática em locais especializados: Desmossomas e
Hemidesmossomas.
Os desmossomas são junções celulares de caderinas que unem duas células
adjacentes.
Os hemidesmossomas são semelhantes aos desmossomas, mas estabelecem o
contacto entre as células epiteliais com o tecido conjuntivo adjacente.
O que são Microtúbulos?
Consistem em tubos ocos rígidos que determinam a forma das células e participam numa grande variedade de movimentos celulares.
Estrutura dos microtúbulos
A unidade básica estrutural dos microtúbulos é a proteína globular tubulina que se
agrupa em dímeros de α- tubulina e β-tubulina. Existe ainda a γ-tubulina, presente no centrossoma, que participa no início da formação dos microtúbulos.
Como se formam os microtúbulos?
A formação dos microtúbulos inicia-se com a associação de dímeros em protofilamentos. 13 protofilamentos associam-se em paralelo de forma a criar um tubo oco. Devido à existência de dois tipos de proteínas, a estrutura formada será polar, apresentando um lado de rápido crescimento e outro de lento.
Os dímeros ligam-se ao GTP favorecendo a polimerização de microtúbulos e quando este é hidrolizado em GDP1, a força de ligação entre dímeros é enfraquecida favorecendo a despolimerização. Deste modo, os microtúbulos também apresentam o processo de treadmilling.
Qual é a relação do centrossoma com os microtúbulos?
O centrossoma é o organelo responsável pela divisão celular das células animais. Existem em número par, estando orientados perpendicularmente, e durante a interfase localiza-se perto do núcleo. Esta estrutura é constituída por 9 tripletos de microtúbulos e em seu redor encontra-se um material amorfo pericentriolar. Em células animais os microtúbulos estendem-se a partir do centrossoma formando o fuso acromático, responsável pela organização e separação dos cromossomas.
Ao centrossoma fica ancorada a extremidade negativa dos microtúbulos, enquanto que a sua extremidade positiva se estende pela periferia da célula.
O material pericentriolar inicia a polimerização dos microtúbulos E a γ-tubulina é responsável por acelerar este processo.
Organização dos Microtúbulos nas células
Devido ao fato dos microtúbulos serem bastante instáveis, estes associam-se a
proteínas MAPs. Estas moléculas ao estabilizarem os microtúbulos de determinadas regiões da célula são um bom mecanismo para a determinação da forma e polaridade da célula.
Proteínas Motoras dos microtúbulos
Cinesinas e dineínas são as proteínas motoras associadas aos microtúbulos,
responsáveis pelo transporte de vesiculas e outros organelos.
As cinesinas tendem a mover-se no sentido positivo, já as dineínas fazem o oposto.
Tanto as cinesinas como as dineínas utilizam a energia resultante da hidrolise do ATP.
As porções globulares são responsáveis pelo movimento e posicionamento nos microtúbulos e as caudas são responsáveis pela ligação aos componentes a serem transportados.
Flagelos e cílios - o que são?
São projeções da membrana plasmática, organizados por microtúbulos. Os cílios movem-se para a frente e para trás e os flagelos em forma de onda.
Estrutura fundamental dos cílios e dos flagelos
Axonema <3:
- Microtúbulos associados a proteínas;
- 9 (dupletos externos) + 2 (microtúbulos internos)
Corpo basal:
- Extremidade negativa dos microtúbulos;
- 9 tripletos de microtúbulos.
Reorganização dos microtúbulos durante a mitose
Durante a interfase, os centrossomas são duplicados, separados e movimentados para os dois polos da célula. Assim que a célula entra em mitose, os microtúbulos sofrem despolimerização acelerada e polimerização na região do centrossoma. Forma-se assim o fuso acromático que tem 4 tipos de microtúbulos.
Quais os 4 tipos de microtúbulos no fuso acromático?
- Microtúbulos do cinetocoro: Ligam-se ao centrómero dos cromossomas por via de certas proteínas que formam o cinetocoro. O seu rápido crescimento alinha medialmente os cromossomas.
- Microtúbulos cromossomais: Ligam-se aos telómeros através da cromocinesina.
- Microtúbulos polares: Estabilizam-se uns aos outros na região média da célula em mitose.
- Microtúbulos astrais: Extremidades positivas ligam-se a dineínas do córtex celular.
De que resulta a ascensão polar dos cromatídeos?
Da atividade das proteínas motoras envolvidas na interação dos microtúbulos polares (cinesinas) e no transporte dos cromatídeos ao longo dos microtúbulos do cinetocoro (dineínas que movem os cromatídeos e cinesinas que degradam os microtúbulos). Os microtúbulos astrais também contribuem para a separação e deslocação dos cromossomas visto que separam continuamente os polos mitóticos.
