Citoesqueleto

Question 1

O que é o citoesqueleto?

Answer 1

Rede intrínseca de filamentos proteicos associada a proteínas motoras que se estende por todo o citoplasma.

Question 2

Funções do citoesqueleto

Answer 2

• Estrutura e suporte;
• Transporte intracelular;
• Contratibilidade;
• Organização espacial.

Question 3

Quais os 3 tipos de filamentos do citoesqueleto?

Answer 3

• 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.

Question 4

Quais os 3 estados de conformação tridimensional dos filamentos de actina?

Answer 4

1- Filamentos de actina: feixes de actina, redes de actina;
2- Feixes e redes de filamentos de actina;
3- Associação com outras estruturas celulares.

Question 5

O que conferem os filamentos de actina à célula?

Answer 5

Mobilidade, suporte mecânico (microvilosidades ou eritrócitos) e forma.

Question 6

Os filamentos de actina organizam-se em…?

Answer 6

• 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.

Question 7

Formação de filamentos de actina

Answer 7

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.

Question 8

Que passos envolve a polimerização de filamentos de actina?

Answer 8

• Nucleação: formação de trímeros;
• Alongamento: adição de monómeros a ambas as pontas.

Question 9

O que é o Treadmilling?

Answer 9

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.

Question 10

Proteínas reguladoras da polimerização e despolimerização de filamentos de actina

Answer 10

-Polimerização: Formina, Complexo Arp 2/3.
-Estabilização dos filamentos: Tropomiosinas.
-Estimulação da despolimerização: Cofilina.

Question 11

O que são miosinas?

Answer 11

São proteínas motoras associadas aos filamentos de actina que convertem energia química do ATP em mecânica sob a forma de movimento.

Question 12

Quais são os 3 tipos de tecidos musculares?

Answer 12

• Músculo esquelético (movimentos voluntários);
• Músculo cardíaco (bombeamento do sangue);
• Músculo liso (movimentos involuntários).

Question 13

Que movimentos citoplasmáticos são da responsabilidade da associação das miosinas com filamentos de actina?

Answer 13

• Movimentos de ciclose;
• Deslocação de vesículas ao longo da célula;
• Citocinese.

Question 14

Filamentos Intermédios - Função e Formadoras

Answer 14

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.

Question 15

Formação de Filamentos Intermédios

Answer 15

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.

Question 16

Organização Intracelular dos Filamentos Intermédios

Answer 16

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.

Question 17

Desmossomas e Hemidesmossomas

Answer 17

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.

Question 18

O que são Microtúbulos?

Answer 18

Consistem em tubos ocos rígidos que determinam a forma das células e participam numa grande variedade de movimentos celulares.

Question 19

Estrutura dos microtúbulos

Answer 19

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.

Question 20

Como se formam os microtúbulos?

Answer 20

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.

Question 21

Qual é a relação do centrossoma com os microtúbulos?

Answer 21

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.

Question 22

Organização dos Microtúbulos nas células

Answer 22

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.

Question 23

Proteínas Motoras dos microtúbulos

Answer 23

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.

Question 24

Flagelos e cílios - o que são?

Answer 24

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.

Question 25

Estrutura fundamental dos cílios e dos flagelos

Answer 25

Axonema <3:
- Microtúbulos associados a proteínas;
- 9 (dupletos externos) + 2 (microtúbulos internos)

Corpo basal:
- Extremidade negativa dos microtúbulos;
- 9 tripletos de microtúbulos.

Question 26

Reorganização dos microtúbulos durante a mitose

Answer 26

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.

Question 27

Quais os 4 tipos de microtúbulos no fuso acromático?

Answer 27

• 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.

Question 28

De que resulta a ascensão polar dos cromatídeos?

Answer 28

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.