Funções e Estrutura do Citoesqueleto e Contração Muscular

Funções e Estrutura do Citoesqueleto

Quais as funções do citoesqueleto?

1. O citoesqueleto confere forma às células (através das estruturas sob a membrana, visto que esta é mole).
2. Promove o movimento, por exemplo, através de pseudópodes, flagelos, lamelipódios e filapódios (movimento da célula completa) e cílios (movimento do meio exterior da célula, como nas células epiteliais das vias respiratórias).
3. Permite o movimento de organelos, como o núcleo, mitocôndrias e vesículas.

Quais os constituintes do citoesqueleto?

O citoesqueleto é constituído por microfilamentos (ou filamentos de actina), microtúbulos e filamentos intermediários.

Como se justifica a diferença no diâmetro entre Microtúbulos e Microfilamentos?

• Os microfilamentos são constituídos por actina (42 kDa) e são associações em hélice de moléculas de actina.
• Os microtúbulos são constituídos por tubulina (55 kDa). As tubulinas associam-se linearmente, formando protofilamentos; logo, os microtúbulos são formados por 13 protofilamentos.

Ambos possuem proteínas globulares e massas semelhantes, mas a sua organização estrutural difere, resultando em diâmetros distintos.

Análise da Anafase e Movimento Celular

O esquema representa a anafase, na qual os cromatídeos migram para os pólos.

• As fibras polares estão entre os dois MTOC (pólos) e não possuem cromossomas associados.
• As fibras do cinetocoro estão entre os dois MTOC, mas possuem cromossomas associados.
• As fibras astrais estão viradas para a membrana citoplasmática.

Anafase A

As fibras do cinetocoro despolimerizam (saída de tubulinas dos microtúbulos). Os cromatídeos separam-se, pois as proteínas que os unem são degradadas. Proteínas associam-se ao centrómero, ligando-se às fibras. Esta fase não necessita de ATP, pois a despolimerização não envolve proteínas motoras nem energia.

Anafase B

É necessário ATP, pois são requeridas proteínas motoras. As fibras polares polimerizam e sobrepõem-se. Nesta zona, as proteínas motoras (sinesinas e dineínas) separam as partes sobrepostas, necessitando de ATP.

A proteína motora associada aos microfilamentos é a miosina. As proteínas associadas aos microtúbulos são as sinesinas e dineínas.

Qual o movimento representado na figura? Explique-o.

Na figura está representado o transporte de vesículas através dos axónios. Os microtúbulos permanecem estáveis, e são as vesículas que se deslocam ao longo destes, mediado pelas proteínas motoras.

Diferenças entre Células Musculares Lisas e Estriadas

Quais as diferenças entre as células musculares lisas e estriadas?

As células estriadas:

• Têm cerca de 4 mm de comprimento e 10-50 µm de diâmetro.
• Possuem vários núcleos, pois são altamente especializadas na contração rápida, envolvendo diferenciação e fusão celular.
• Apresentam grandes dimensões, permitindo melhor organização para a contração, formando miofibrilhas, que contêm filamentos de actina e miosina organizados em sarcómeros.
• Possuem muitas mitocôndrias e Retículo Sarcoplásmico (especialização do Retículo Endoplasmático, armazenando grandes quantidades de cálcio, pois estas células não produzem muitas secreções).
• Possuem movimento voluntário.

As células lisas:

• Possuem um único núcleo.
• Têm 10-100 µm de diâmetro e forma fusiforme.
• Não possuem Retículo Sarcoplásmico, pois o cálcio provém do exterior.
• Não possuem miofibrilhas, mas possuem sarcómeros.
• Possuem movimento involuntário (ex: coração, vasos, tubo digestivo).

Baseando-se no esquema, explique como as células representadas contraem. Qual a importância do Ca²⁺ e do ATP?

O esquema representa um neurónio motor e células musculares estriadas.

Um potencial de ação promove a abertura dos canais de cálcio. Liberta-se acetilcolina que estimula a abertura dos recetores de acetilcolina e canais de sódio, provocando uma inversão de polaridade na membrana citoplasmática. Este evento estimula a abertura dos canais libertadores de cálcio situados na membrana do Retículo Sarcoplásmico, que libertam o cálcio no citosol.

Mecanismo de Contração

O sarcómero possui o disco Z (proteínas) ao qual a actina está ligada. A actina desliza sobre a miosina para provocar a contração.

• Importância do ATP: É necessário ATP para quebrar as ligações entre a actina e a miosina e alterar a conformação da miosina (ciclo de pontes cruzadas).
• Importância do Ca²⁺: O cálcio permite que a miosina se ligue novamente à actina através das troponinas, pois esta última está rodeada por tropomiosinas.