O citoplasma (citosol) e o citoesqueleto

Transcrição

1 O citoplasma (citosol) e o citoesqueleto

2 O citosol é a porção liquida do interior das células e de organismos intracelulares. O termo foi introduzido em 1965, como o conteúdo liberado quando células eram rompidas e que não podia ser precipitado através de ultra-centrifugação. O citoplasma abrange o citosol e todas as organelas intracelulares com exceção do núcleo. Composição do citosol: Água Íons Macromoléculas (maioria proteínas) Metabolitos (moléculas pequenas) The cytosol is a crowded solution of many different types of molecules that fills much of the volume of cells

3 Água: Cerca de 70% do volume de uma célula típica, dos quais cerca de 80% está no citosol ph do meio extracelular é 7.4 enquanto do citosol varia entre (pode ser um pouco maior em células com alta taxa de crescimento, ou variar levemente de acordo com o estado metabólico) 5% da água do citosol esta altamente ligada a solutos, como água de solvatação, enquanto que o resto se comporta como água livre. A viscosidade do citosol é, basicamente, a mesma que de água pura. Entretanto a taxa de difusão de moléculas pequenas é cerca de 4 x menor. A razão disso, acredita-se, seja a colisão dessas moléculas com outros solutos, principalmente macromoléculas que são bastante abundantes nesse compartimento (superpopulação). A quantidade de água no citosol é essencial ao metabolismo celular: uma diminuição de 20% na quantidade normal inibe significativamente o metabolismo, enquanto uma diminuição a 30% dos níveis normais completamente para o metabolismo celular.

4 Macromoléculas: -Proteínas que não estão ligadas a membrana plasmática, membranas de organelas ou ao citoesqueleto estão solúveis no citosol. -Compõe cerca de 20-30% do volume do citosol -Concentração dessas proteínas pode chegar a até mg/ml Macromolecular crowding (superpopulação) Alta densidade de macromoléculas em um compartimento aumenta a concentração efetiva, pois as moléculas tem menos espaço para se mover. Isso pode afetar sensivelmente a velocidade e o equilíbrio de reações químicas.

5 Superpopulação de macromoléculas no citosol pode afetar o equilíbrio e a cinética das reações químicas O volume disponível depende do volume das outras macromoléculas presentes Citoplasma de uma célula eucariótica Minton, A. (2001) JBC 276:

6 Constituição iônica do citosol em células de mamíferos: Qual a implicação dessa grande diferença entre concentrações de íons entre o meio extracelular e o citosol?

7 Nucleosol: análogo ao citosol, é a parte solúvel delimitada pela membrana nuclear,aonde estão diluídos os ácidos nucléicos e os componentes protéicos. Alta concentração de íons e nucleotídeos.

8 O citoesqueleto: rede intracelular de filamentos protéicos Funções: 1. Manter a forma das células 2. Prover a estrutura que permite a movimentação da célula 3. Prover o suporte estrutural e o movimento de organelas dentro da célula 4. Promover a separação dos cromossomos durante a divisão celular

9 Organização do citosol: Apesar de os componentes do citosol serem livremente difusíveis, as altas concentrações de proteínas em algumas regiões, e o citoesqueleto, podem limitar a difusão de algumas moléculas ou componente intracelulares. Ex: partículas maiores do que 25 nm (aproximadamente o tamanho do ribossomo) são excluídos de algumas regiões dentro da célula aonde a rede do citoesqueleto é mais densamente organizado Minton A P J. Biol. Chem. 2001;276:

10 O citoesqueleto é constituído por 3 tipos básicos de fibras: -filamentos de actina Também participam da mobilidade da célula -microtubulos -filamentos intermediários

11 Constituição dos componentes do citoesqueleto:

12 O citoesqueleto é uma estrutura exclusiva de células eucarióticas

13 O citoesqueleto permite o movimento e a organização espacial de organelas, através de interações protéicas entre as proteínas constituintes do citoesqueleto e proteínas de superfície das organelas

14 Cells: the structures of life h9p:// h9p://mulmmedia.mcb.harvard.edu/