Profª Marília Scopel
CITOESQUELETO
• Intrincada rede de filamentos proteicos que se estende através do citoplasma.
• Em sintonia, são responsáveis pela integridade estrutural das células e por uma ampla variedade de processos dinâmicos, como a aquisição da forma, a movimentação celular e o transporte de organelas e outras estruturas citoplasmáticas.
CITOESQUELETO - FUNÇÕES
• Controla posicionamento de organelas;
• Fornece a maquinaria de transporte que as conecta;
• Responsável pela separação dos cromossomos para células-filhas;
• Responsável pela separação das células na divisão.
CITOESQUELETO - FUNÇÕES
• Interagem mecanicamente com o ambiente
• Realizam movimentos coordenados.
• Citoesqueleto é constituído por três tipos de filamentos:
Intermediários, Microtúbulos, De actina.
Estruturas filamentosas
•Microfilamentos de actina
•Microtúbulos
•Filamentos intermédios
O Citoesqueleto
Componentes Tamanho Proteína Atividades
Microtúbulos ~25nm Tubulina Formação do fuso mitótico, transporte de vesículas e outras organelas, formação de cílios, flagelos, centríolos e corpúsculos basais (cílios).
Microfilamentos 5-7 nm Actina Endocitose, migração celular, citocinese.
Filamentos intermediários
7-10 nm Citosqueratina Vimentina Periferina Desmina
Sustentação, desmossomos, hemidesmossomos.
TIPOS DE CITOESQUELETO
Filamentos Intermediários
Microfilamentos Microtúbulos
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Mais estáveis e heterogê-
neos. Não apresentam polaridade.
• Formam uma rede desde a zona próxima ao núcleo (zona perinuclear) até a membrana celular (fig.1)
• Formam a lâmina nuclear, situada no núcleo e em contacto com a parte interna do involtório nuclear
Fig. 2
Fig.1
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Várias fitas trançadas entre si (resistência à tensão).
• Essas fitas são subunidades dos filamentos intermediários em forma de bastão.
• Ocorre pareamento de fitas gerando o filamento intermediário.
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Presentes em células submetidas a estresses mecânicos.
• Evitam que a membrana da célula se rompa em resposta à tração mecânica (esquema).
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Agrupados em quatro classes: Filamentos de queratina – céls. epiteliais; Filamentos de vimentina – céls. musculares, da
neuróglia, tecido conjuntivo (fibroblastos); Neurofilamentos – neurônios; Laminas nucleares – membrana nuclear de
células animais.
• Três primeiros tipos encontrados no citoplasma, e o quarto no núcleo.
Organização molecular de um microtúbulo
Tubulina
Tubulina
Extremidade -Extremidade + POLARIDADE
Se não apresentassem polaridade, não poderiam funcionarcomo direcionadores do transporte intracelular.
MICROTÚBULOS
• Formados por expansão e crescimento, a partir de centros organizadores especializados – centrossomos – que controlam o número de microtúbulos, seu posicionamento e sua orientação no citoplasma.
• Centrossomo: presente ao lado do núcleo quando a célula não se encontra em mitose, organiza o arranjo de microtúbulos que irradia deste em direção à periferia.
MICROTÚBULOS
• Centrossomos: contêm centenas de estruturas em forma de anel – a γ-tubulina – cada anel de γ-tubulina funciona como um ponto de partida para crescimento do microtúbulo.
Dímeros de αβ-tubulina são adicionados ao anel de γ-tubulina seguindo uma orientação específica:
Extremidade menos inserida no centrossomo. Crescimento ocorre apenas na extremidade mais.
• As células animais possuem um par de centríolos.
Padrão de distribuição dos microtúbulos
Centrossoma
Extremidade (-)
PROTEÍNAS MOTORAS• Organelas e vesículas se movem por meio de
pequenos e abruptos passos – movimento saltatório.
• Tanto microtúbulos quanto filamentos de actina estão envolvidos nos movimentos saltatórios.
• Esses movimentos são gerados por proteínas motoras, utilizam energia de vários ciclos de hidrólise de ATP.
• Pertencem a duas famílias:
CÍLIOS
• Estruturas semelhantes a pelos, cobertas por membrana plasmática e que ocorrem na superfície de diversos tipos de células eucarióticas.
• Contêm região central – microtúbulos estáveis em feixes que crescem a partir de um corpo basal presente no citoplasma.
• Movimentam líquidos na superfície da célula – partículas de alimento ou locomoção.
FLAGELOS
• Semelhantes aos cílios na estrutura, porém mais longos.
• Propagam ondas ao longo de seu comprimento - impulsiona a célula através do líquido.
• Tanto cílios quanto flagelos são formados por nove pares de microtúbulos organizados em anel, em torno de um único par de microtúbulos isolados.
Arranjo “9+2” é característico de todos os cílios e flagelos eucarióticos.
Estruturas estáveis formadas por microtúbulos
Localização
Centríolo Em todas as células animais
Corpúsculo basal Na região de ancoragem e origem dos cílios e flagelos
Cílios Epitélio das tubas uterinas e das vias respiratórias
Flagelo Espermatozóides
FILAMENTOS DE ACTINA
• Essenciais para movimentos que envolvem a superfície celular (endocitose).
• Apresentam instabilidade, porém associados com outras proteínas podem formar estruturas estáveis (complexos contráteis nos músculos).
• Dependendo da sua associação a diferentes proteínas:
FILAMENTOS DE ACTINA
• podem formar estruturas rígidas e permanentes – microvilosidades.
• Pequenos feixes contráteis que podem atuar como “músculos”.
• Anéis contráteis espremem o citoplasma separando as células animais em duas no momento da divisão.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Cada filamento é composto por uma cadeia espiralada de moléculas idênticas de actina globular, todas “apontando” para a mesma direção em relação ao eixo da cadeia.
• Apresenta polaridade estrutural: Extremidade mais (+) Extremidade menos (-)
FILAMENTOS DE ACTINA
• A instabilidade do polímero se dá com a quebra de ATP nos monômeros que reduz a resistência da ligação entre os monômeros.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Delgados, flexíveis e curtos.
• Existem em grande quantidade na célula.
• Raramente ocorrem isolados na célula – feixes interligados que apresentam resistência superior.
• Podem crescer por adição de monômeros de actina em ambas as extremidades.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Actina corresponde por aproximadamente 5% da proteína total de uma célula animal.
• Metade dessa actina está disposta em filamentos e a outra metade na forma de monômeros no citosol.
• Quando há necessidade de polimerização de actina, as proteínas de ligação unem os monômeros.
• Quando não há necessidade de polimerização, as proteínas timosina e profilina evitam a união dos monômeros.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Os filamentos de actina estão no córtex celular, formando uma trama que sustenta a superfície externa da célula, conferindo resistência mecânica a essa.
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