[Música] Olá pessoal sejam todos bem-vindos ao curso de especialização em neurociências meu nome é Gláucia de Castro e nós vamos abordar hoje uma introdução sobre a biologia celular e molecular e o sítio esqueleto bom serão abordados nessa aula os seguintes tópicos célula a unidade da vida o que são células células eucariontes e as suas organelas o citoesqueleto filamento de actina polimerização dos filamentos jactina filamentos jactina feixes e redes microtúbulos microtúbulos e as suas funções as proteínas associadas aos microtúbulos e as proteínas motoras que atuam junto com os microtúbulos dando início Então a nossa aula é
importante ressaltar quando a gente fala a respeito de células que todos os seres vivos né sejam eles peixes moscas vegetais lemos o que quer que sejam são todos organismos vivos formados por células então todos são seres que a gente fala multicelulares ou seja formado por diversas células ou seres unicelulares como é o caso das bactérias bom mas afinal de contas uma pergunta que fica o que são as células é como conceito a célula é uma unidade autônoma ou seja ela funciona por si própria auto-replicativa e que pode existir tanto como unidade funcional pertencente independente ou
como uma subunidade especializada em determinadas funções dentro de um organismo Então como que a gente aplica isso ao sistema nervoso central né no sistema nervoso central nós temos vários tipos celulares né cuja a função é o processamento de informações do ambiente Ou seja é através do sistema nervoso que nós fazemos a detecção análise transmissão e utilização das informações do meio externo essas informações elas são então Integradas no nosso sistema nervoso no nosso cérebro né Isso é um portanto organizadas de forma direta ou indiretamente de forma que este sistema ele controla praticamente o funcionamento de todos
os órgãos do organismo né então nossas células do sistema nervoso central são células eucariontes então ou seja são células que tem em sua forma em sua constituição algumas organelas organelas é um nome que se dá a estruturas presentes no interior da célula então para a gente começar a entender o que é a estrutura de uma célula né apenas a título de recordação então nós temos a célula né essa célula ela é envolvida por uma membrana denominada membrana plasmática a membrana plasmática ela tem como função ser uma barreira seletiva ou seja algumas coisas podem entrar outras
não né e também ela atua na sinalização celular nas células também a gente possui organelas denominadas mitocôndrias que são organelas responsáveis pela produção de energia ou seja para célula exercer suas funções ela necessita de energia e essa energia ela vem das mitos das mitocôndrias ou seja produzida pelas mitocôndrias nas células eucariontes Nós também temos organelas né que vão ser responsáveis pelo acondicionamento do material genético que é o caso do envoltório nuclear e também responsáveis pela síntese de proteínas também de hormônios e pela detoxicação ou eliminação de toxinas que é feita pelo retículo endoplasmático rugoso e
retículo endoplasmático liso Além disso as proteínas produzidas pelo retículo endoplasmático rugoso elas necessitam de processamento processamento para que possam ser endereçadas ou que possam adquirir a sua conformação final e esse processamento e endereçamento vai se dar numa organela denominada complexo de golgi ou seja uma organela responsável pela modificação das proteínas vindas do retículo bom e temos ainda lisossomos e peróxidos e somos que são responsáveis no caso dos lisossomos pela digestão intracelular e nos peróxidos somos pela degradação de substâncias como por exemplo lipídios de cadeia longa bom e nessa é uma característica das células eucariontes é
a presença do seu material genético ou o DNA organizado em cromossomos né presentes no interior do envoltório nuclear bom e como vocês Verão ao longo né do curso de especialização em neurociências a necessidade das células estruturar essa estrutura da células bem como movimentos migratórios que algumas células realizam ela vai ser conferida pelo citoesqueleto não se de esqueleto a gente tem diversas proteínas que vão Então manter a forma da célula e realizar o seu movimento bom então dito isso entendendo um pouco essa introdução né das células como uma unidade da vida a gente passa agora a
ver um entender um pouco melhor o que é o citoesqueleto Lembrando que são proteínas presentes no interior das células Inclusive das células nervosas e que vão conferitura a essa células uma característica doce de esqueleto é que ele vai formar uma rede muito complexa de polímeros filamentosos isso então ele confere a estrutura mecânica da célula e assim a gente está falando de um ser vivo então uma característica desse sido esqueleto é que ele é altamente dinâmico ou seja ele se modifica de acordo com a função e com a necessidade celular além disso esse sítio esqueleto ele
necessita de proteínas acessórias ou seja proteínas que irão atuar em conjunto com cinto esqueleto mantendo assim a estrutura do citoesqueleto sob o controle de sinais intracelulares e Extra celulares então nós temos essas proteínas atuando em locais onde ocorrem a montagem de novos filamentos essas proteínas na regulação na distribuição de Esqueleto e na montagem e dissociação dos filamentos do citoesqueleto bom Quais as funções então do sítio esqueleto vai atuar na estrutura celular como um suporte estrutural a membrana plasmática portanto esse cinto esqueleto é extremamente importante para manutenção e para extensão de axônios e dendritos que são
parte da célula efetora do sistema nervoso central do sistema nervoso né É E ele também forma um guia para o crescimento da parede das células vegetais bom além disso O citoesqueleto ele é responsável pelos movimentos celulares como por exemplo separação de células filhas após a divisão celular a contração muscular e também responsável pelos movimentos intracelulares assim como o direcionamento de organelas no interior das células e a segregação cromossômica que ocorre após a divisão celular são Então os filamentos que compõem o sítio esqueleto os microfilamentos que tem uma espessura de 8 nanômetros filamentos intermediários como espessura
de 10 nanômetros e os microtúbulos com uma espessura de 24 nanômetros bom começando então pelos filamentos de actina ou microfilamentos são sinônimos Então esse filamento ele tem como monômero ou seja uma unidade um polipeptídeo globular e um sítio ou seja uma região de ligação para uma molécula de ATP ou ATP Ou seja a necessidade de gastos de energia para polimerização disponibilização dos filamentos dos filamentos dos esqueleto esses filamentos eles são polarizados compostos por dois prótons filamentos então nessa imagem nós podemos ver um próton filamento associado ao segundo protofilamento e eles vão formar estruturas que podem
ser lábios ou seja elas podem se modificar mas também podem formar estruturas estáveis como é o caso das células musculares formando estruturas como feixes e agregados Aqui nós temos uma imagem de um neurônio onde foi a gente tem aqui uma parte de um axônio e eu aqui uma parte de um dendrito onde nós podemos ver aqui mais escuro os filamentos de Aquino ou microfilamentos ou seja dando estrutura essa membranas que se ligam um ao outro Aqui nós temos uma foto micrografia eletrônica de transmissão onde a gente tem um axônio que foi cortado de forma longitudinal
e aqui nós podemos ver então os filamentos de actina bom assim o monômero para que eles Estabeleça o filamento né se polimerize o filamento então ele possui sítios de ligação para outros dois monômeros Então veja só ele é um monômeno globular ele vai ter o sítios para um monômeno o outro aqui e o outro embaixo né E também o sítio de ligação para o ATP Como disse para vocês vai ser utilizada energia para polimerização desses desses filamentos já quitina assim a nucleação ou polinização do filamento inicia primeiro com a formação de pequenos agregados com três
monômeros ou seja três unidades globulares de actina e que são dependentes de sinalização celular junto a esse agregado a gente tem proteínas relacionadas a actina dando início a polinização na extremidade menos Ou seja é uma unidade polarizada então nós temos a extremidade menos e a extremidade mais nessa imagem nós podemos observar a extremidade menos e a extremidade mais na extremidade menos a velocidade de adição ela é menor e existe uma maior facilidade de perda desses monômeros presentes nessa localização já na extremidade mais a gente tem uma maior velocidade de adição dos monômeros e uma maior
facilidade de polimerização do filamento de actina observa-se ainda que afinidade para polinização é maior nesses números que estão ligados ao ATP após a sua polimerização vai ocorrer a Hidrólise desse ATP e eles permanecem ligados ao ADP o que facilita a perda desses monômeros bom para que eles possam estruturar as células os filamentos jactina podem se organizar em redes ou feixes e isso vai depender do tipo de proteína acessórios que vai se ligar esse filamento Então a gente tem proteínas de feixe como a fibrina alfa actnina e a virina e proteínas de rede ou seja proteínas
que formarão redes como aspectrina e a filamina então o que que diferencia esses dois a formação quando paralela é a formação de feixes e a formação com essas esses filamentos todo entre cruzados vai promover a formação de redes ou teias né estruturando assim a célula Aqui nós temos um exemplo de onde a gente pode observar a formação dessas teias e desses fechos a gente tem aqui um neurônio onde a gente pode ver o corpo celular o seu axônio e seu cone de crescimento ou seja aonde esse neurônio ele vai desenvolvendo o seu axônio Até formar
uma ligação ou estabelecer uma sinais com a célula alvo então nós temos a formação de redes em filos e feixes nos filopodes aqui é uma imagem onde a gente tem uma coloração especial onde podemos ver em vermelho os filamentos já quitina bom um outro elemento do sítio esqueleto são os microtúbulos os microtúbulos serão formados por uma outra proteína no caso são formados por monômeros de tubulina alfa e beta ou seja são dois tipos de proteínas né da família dos microtúbulos da tubulina e vão formar heterodimeros que que é isso vão formar a ligação de um
monômeno alfa e o monômeno Beta e veja só como a energia é importante para polimerização dos esqueleto eles possuem um cinto de ligação para o gtp bom e esses dímeros vão formar um cilindro com 13 protofilamentos ou seja nós temos a formação de um túbulo com 13 se a gente contar aqui ó 13 prótons filamentos formados a partir das tubulinas alfa e betas que são alinhados paralelamente com a mesma polaridade Ou seja a gente tem a extremidade menos de extremidade Mais também nos microtúbulos né Ou seja a extremidade mais ela apresenta um crescimento rápido e
a extremidade menos apresenta um crescimento lento e com tendência a despolinização Ou seja condencia a destruição desse microtúbulo tá então aqui a gente tem uma imagem onde a gente pode ver A alfa tubulina e a Beta tubulina ligados aqui em vermelho a um gtp que que vai acontecer a gente tem associação formando um heterodímero entre alfa e beta tubulina elas vão se associar formando um protofilamento e se associam lateralmente a outros 12 prótons filamentos formando um total de 13 protofilamentos aqui a gente tem uma micrografia eletrônica onde a gente pode ver uma imagem de um
microtúbulo e esses protofilamentos eles vão se organizar graças a associação do gtp Olha a gente vai ter uma forma recorrente né que é quando a gente tem os protofilamentos associados com o gtp ou guanina trifosfato eles são estáveis quando se hidrolisa paraguanina de fosfato ele se tornam instáveis e com facilidade a despolimerização Então a gente tem sempre na extremidade mais a formação desses polímeros ligados ao gtp e a Hidrólise desse gtp a gtp no restante do microtúbulo o que facilita a sua desorganização Aqui nós temos então um dendrito onde foi cortado longe tudo normalmente é
uma foto micrografia eletrônica de transmissão e Aqui nós temos a membrana plasmática aqui nós podemos observar alguns filamentos de aquitina e aqui nós podemos ver os microtúbulos ao longo deste dendrito num corte transversal no micrografia eletrônica de transmissão nós podemos ver então a organização de 13 prótons filamentos deste microtúbulo bom as funções dos microtúbulos estão relacionadas a forma celular ou seja ela vai dar conferir morfologia a célula a organização do seu citoplasma ou seja colocação distribuição das organelas e o transporte intracelular de vesículas e organelas isso é particularmente importante nos neurônios bom e assim como
nós vimos nos filamentos jactina os microtúbulos também eles dependem da associação de proteínas né e elas são denominadas proteínas associadas ao microtúbulo que vão se ligar a cadeia lateral desse microtúbulo estabilizando então o microtúbulo como todo e eles vão mediar a interação entre os microtúbulos e outros componentes celulares Além disso essas proteínas também podem aumentar a velocidade de nucleação Ou seja a velocidade de polimerização desses microtúbulos nós temos entre essas proteínas a map 2 que é da sigla de proteína associada ao microtúbulo né que apresenta longos domínios projetados como vocês podem ver aqui em roxo
na formação de feixes frouxos e uma proteína extremamente importante para neurociências é a proteína Aqui nós temos a imagem do microtúbulo e essa proteína que se projeta que se liga ao microtúbulo e se projeta a partir dele formando feixes compactos bom essas a proteína tal ela pode ser fosforilada e ela tem um controle tanto da sua atividade na localização por que que ela é tão importante porque ela está relacionada ao mal de Alzheimer a doença de alzheimer então isso Vocês verão posteriormente Ao decorrer do curso sobre é mais sobre ela bom os microtúbulos também é
eles estão possuem algumas proteínas motoras associadas a eles né como vocês podem ver aqui nós temos proteínas denominadas cinesinas que a gente pode ver nesse quadro e as dinaínas a sinesinas elas possuem domine os motores e que se movimentam sempre em direção à extremidade mais e ela possui duas cadeias pesadas que são essas esses domínios que a gente vê aqui se movimentando os domínios globulares motores e duas cadeias leves com alfaélios formando os dímeros e possuem um sítio de ligação para a organela como vocês podem ver transportando aqui uma organela e para o microtúbulo que
a gente vê aqui em verde se movimentando outra proteína motora é a Dina essas por outro lado se movimentam na direção da extremidade menos e possui duas a três cadeias pesadas que são os domínios motores né que se movimentam e ela pode ter apresentar um número variado de cadeias leves então Aqui nós temos a ilustração dessas proteínas então vejam os domínios motores tanto da sinesina quanto da Dina que vão se ligar tanto ao organelas como também podem se ligar de forma indireta a partir de ligação com vesículas ao esqueletos de filamento jequitina bom e nós
temos também os filamentos intermediários esses filamentos intermediários são encontrados então em todos os vertebrados nematódeos ou moluscos né E eles são responsáveis pelas propriedades mecânicas de alguns tecidos ou seja pela resistência mecânica de alguns tecidos aqui a gente pode ver a imagem de um filamento intermediário e eles vão formar uma rede ao redor ao redor do núcleo estendendo-se então para a periferia da célula interagindo com a membrana plasmática eles também são responsáveis pelo citoesqueleto presente no interior do núcleo denominado lâmina nuclear e uma característica dadas as suas propriedades mecânicas elas são particularmente abundantes em células
sujeitas ao estresse mecânico então a gente poderia ver encontrar o filamento intermediários abundantes em epitélios e células musculares essas proteínas né são proteínas fibrosas que vão fazer associação então de um gênero ou seja duas unidades de maneira anti paralela então Aqui nós temos uma unidade ou um monômeno de um filamento intermediário a sua Associação vai ocorrer primeiro na forma de um gênero e posteriormente com o tetramero ele não tem polarização e é muito difícil encontrar na célula terâmeros Livres a sua espessura tem aproximadamente 10 nanômetros de diâmetro então aqui a gente tem uma imagem do
filamento intermediário aqui uma unidade ele se associam de forma anti paralela Então a gente tem a porção a mim no terminal associando a porção carbox terminal de outro dímero formando um tetramero e depois esses tetrameros se associam formando então quase que uma fibra então aqui nós podemos ver a imagem de microscopia eletrônica de transmissão de um filamento intermediário então é por isso que ele vai ser responsável pela resistência mecânica da células aqui a gente tem imagem desses filamentos intermediários de interesse particular para neurociências são os neurofilamentos que conferem resistência aos axônios E a proteína fibrilar
A síndica glial que vai conferir resistência aos astrócitos que também são células do tecido nervoso Então a gente tem uma pequena tabela aqui só para entender o quão amplo a gente tem a presença de filamentos intermediários nas células eles podem ser nucleares né como as lâminas A B e C presentes no interior dos núcleos eles podem ser semelhantes aventuina e aí eles podem estar presentes e músculos e células Leais ou células Xavantes são células nervosas eles podem estar presente nas células epiteliais no caso das queratinas né E eles estão presentes também nos sonhos na forma
de neurofilamentos presentes e neurônios bom Resumindo né o que nós o que o que é importante todos os seres vivos são formados por células assim como nosso sistema nervoso central ao todas as células do nosso organismo são células eucariontes caracterizadas pela presença de núcleo e outras organelas o citoesqueleto é formado por diferentes filamentos proteicos que conferem estruturas as células de maneira extremamente dinâmica os filamentos do citoesqueleto compreendem filamentos de actina formados por actina G microtúbulos formados por tubulinas alfa e beta e filamentos intermediários que são organizados entretâmeros as estruturas do sítio esqueletos são extremamente dependentes
de energia quer na forma de ATP ou gtp o dinamismo na organização destes filamentos é dependente de proteínas que se associam à proteínas do sítio esqueleto garantindo a motilidade celular nós temos proteínas motores que se associam aos filamentos esqueleto proteínas como cinesina e miosina que permitem a movimentação de uma célula bom essa é a bibliografia que vocês podem encontrar tanto a introdução sobre células como também o que foi discorrido sobre o citoesqueleto eu agradeço a todos [Música]
