O Estudo Dirigido para Citoesqueleto e Matriz Extracelular

UNIVERSIDADE DE MOGI DAS CRUZES

Ana Carolina Ciaccio

Freddy Shgueyama

Gabriela Rodrigues

José Tiago da Silva

Juliana Claudina Siqueira

Lorena Bastos

Michael Krabbe

Estudo Dirigido para Citoesqueleto e Matriz extracelular

 

Mogi das Cruzes,SP

2017

A célula eucarionte divide-se em numerosos compartimentos, entre os quais o principal é o núcleo. A parte da célula que não corresponde ao núcleo – ou seja, o citoplasma – pode ser subdividida esquematicamente em dois espaços, correspondentes ao citosol e ao encontrado no interior das organelas.

Em média, o citosol representa 50% do volume do citoplasma. Tal porcentagem é maior nas células embrionárias e nas menos diferenciadas.

O pH do citosol é de 7,2 e nela são detectados os elementos do citoesqueleto, inclusive o centrossomo com os centríolos, um grande número de enzimas (p. ex., as que atuam na glicólise), a maioria das moléculas que transportam sinais dentro da célula, os elementos que conduzem a síntese das proteínas celulares e extracelulares.

A região externa da célula, denominada matriz extracelular tem por funções preencher os espaços não ocupados por células, possibilitar aos tecidos resistência a compressão e o estiramento, formar um meio para servir aporte de nutrientes e descartes de resíduos celulares, ser um vínculo na qual as células se deslocam de um lado para o outro e, por fim, ser um meio de transmissão de dados entre células por substâncias indutoras (sinais).

O citoesqueleto é um conjunto de filamentos proteicos no qual estruturam a célula, transportam e fixam em organelas citoplasmáticas, é constituído por filamentos divididos em 3 classes: Microtúbulos, Filamentos intermediários e Filamentos de actina, além de proteínas acessórias que são classificadas como: Reguladoras (controlam o aparecimento, alongamento, encurtamento e os desaparecimentos dos três principais filamentos) Ligadoras ( conectam os filamentos entre si e a outros componentes da célula) e Motoras, que servem para transportar macromoléculas e organelas de um ponto para o outro na célula. Além de fazer os dois filamentos contíguos e paralelos entre si se deslizarem em direções opostas. Como exemplo da cinesina e da dineina que transportam organelas e macromoléculas a partir da atração com as extremidades dos microtúbulos, sendo que, a cinesina percorre até a extremidade [+] e a dineína até a extremidade [-].

        Os microtúbulos possuem, aproximadamente, 25 nanometros de diâmetro e são encontrados em quase todas as células eucariontes, podendo ser de quatro tipos: Citoplasmáticos, que surgem do centrossomo (também chamado de MOTC: centro organizador de microtúbulos) e se estendem até chegar a membrana plasmática, na qual se fixam; Mitóticos, que são encontrados na célula em processo de divisão formando as fibras do fuso (as quais se fixam no centrômero durante a metáfase); Ciliares e Centriolares. A composição dos microtúbulos consiste basicamente de tubulina, uma proteína formada por subunidades chamada α-tubulina e β-tubulina, que se combinam para formar um heterodímero.

        Os microtúbulos são formados graças às propriedades das tubulinas, que devido as suas extremidades livres podem se conectar a duas tubulinas simultaneamente de tal modo que cada β-tubulina possui um GDP (guanosina difosfata) no qual é forforilado a GTP, sendo que este sofre atração pelo polo positivo, unido-se aos microtúbulos pré existentes, porém, logo em seguida ocorre a hidrólise do GTP em GDP mais P, causando assim uma instabilidade, contudo, devido as sucessivas reações de polimerização ocorre o que é denominado Cobertura de Tubulinas- GTP, causando um fenômeno chamado de instabilidade dinâmica, impedindo assim a despolimerazação. Quando o microtúbulo atinge seu comprimento ideal, proteínas reguladoras evitam tal processo.

Além disso, podem se unir de forma laterolateral, formando um círculo fechado, formando um tubo em crescimento espiral. Sendo que, por meio dos processos descritos acima, a polaridade das mesmas, podem se alongar (polimerizar) ou diminuir seu comprimento (despolimerizar).

Dentre as funções dos microtúbulos, pode se citar o auxílio à forma da célula, de tal modo que, a partir do seu alongamento até a extremidade da célula, iniciando-se no centrossomos, formam raios em direção à membrana plasmática que lembram uma roda de bicicleta. E na divisão celular os microtúbulos (também denominadas fibras do fuso) transportam os cromossomos para os polos opostos. E constituem os cílios e flagelos, que são alongamentos dos microtúbulos que se projetam da membrana plasmática e tem sua função ligada ao movimento da célula.

Por sua vez, os microfilamentos são estruturas mais flexíveis que possibilitam a motilidade da célula, formam o esqueleto das microvilosidades integra o arcabouço das células contráteis, ou seja, a cito musculatura. Cada filamento de actina é composto por um monômero de um polipeptídeo de 375 aminoácidos ligados a uma molécula de ADP, sua estrutura terciária é globular, por isso o nome actina-G, de modo que três monômeros da actina – G combinam-se no citosol, fazendo com que o processo de alongamento ocorra nas duas extremidades, de modo semelhate ao processo de formação dos microtúbulos. Os microfilamentos podem ser divididos em dois tipos: corticais (no qual formam componente citosólico mais importante da membrana plasmática) e os transcelulares, que atravessam o citoplasma em todas as direções.

Os filamentos de actina podem também estabelecer ligações com os componentes da matriz extracelular de tal modo que são envolvidas proteínas ligadoras, tal qual a fodrina, anquirina e proteínas integrais de membrana, como no caso das células epiteliais.

Os filamentos de actina também estão envolvidos na contração dos sarcômeros, um dos componentes básicos do músculo estriado, no qual permite a contração muscular de tal modo que as fibras de miosina ficam em volta por seis filamentos de actina, sendo que cada filamento de actina é envolto por três filamentos de miosina, pois na contração muscular, a actina desliza sobre os filamentos de miosina II onde a banda A (composta de actina e miosina) se contrai sobrepondo a actina e miosina, a banda I (composta apenas de actina) diminui de tamanho enquanto os filamentos de actina penetram na banda A concomitantemente, a banda H (composta apenas por miosina II) se reduz, possibilitando o encurtamento do sarcômero.