4.5 : Citoplasma

O citoplasma consiste em organelos, uma solução aquosa chamada citosol, e uma estrutura de matriz proteica chamada citoesqueleto. O citosol é um caldo rico de iões, pequenas moléculas orgânicas, como glicose, e macromoléculas, como proteínas. Vários processos celulares, incluindo a síntese proteica ocorrem no citoplasma.

A composição do citosol promove o enovelamento de proteínas de forma a que as cadeias laterais de aminoácidos hidrofóbicos sejam orientadas para longe da solução aquosa e para o núcleo proteico. No entanto, fatores de stress celulares como o envelhecimento e alterações no pH, temperatura, ou osmolaridade causam erros de enovelamento das proteínas. Proteínas mal dobradas podem agregar-se formando depósitos insolúveis no citoplasma. Os agregados proteicos insolúveis estão implicados em doenças neurodegenerativas, como a doença de Alzheimer, doença de Parkinson e esclerose lateral amiotrófica.

Composição e Função do Citoesqueleto

O citoesqueleto eucariótico consiste em três tipos de proteínas filamentosas: microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermédios.

Os microtúbulos–o maior tipo de filamentos–são compostos pela proteína tubulina. Os microtúbulos são estruturas dinâmicas que podem crescer ou encolher adicionando ou removendo moléculas de tubulina das extremidades das suas cadeias. Eles fornecem estabilidade estrutural e fornecem caminhos para o transporte de proteínas e vesículas dentro da célula. Além disso, os microtúbulos desempenham um papel crucial na divisão celular, fornecendo uma estrutura que guia cromossomas para extremidades opostas da célula.

Os microfilamentos são o menor tipo de filamentos citoesqueléticos e são feitos de uma proteína chamada actina. Filamentos de actina podem montar e desmontar rapidamente. Portanto, permitem o movimento em organismos unicelulares como ameba ou migração de glóbulos brancos para locais de infeção. Nas células musculares esqueléticas, filamentos de actina deslizam ao longo de filamentos de miosina para mediar a contração muscular.

Filamentos intermédios não são tão dinâmicos como microtúbulos ou filamentos de actina. Eles fornecem suporte estrutural e são compostos por diferentes tipos de proteínas baseadas no tipo celular específico. Por exemplo, filamentos intermédios nos cabelos e unhas contêm queratina, enquanto que as células musculares contêm desminas.