Resumo Biologia Celular (parte 1)

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Células procariontes e eucariontes 
Em comum em todas as células: membrana celular, citoplasma e DNA 
Matéria viva da não viva: vivos há compostos de carbono, células vivas 70% água(reações), 
química complexa 
Membrana (RE) 
Funções: Promove gradiente iônico e comunicação celular 
Procariotos: só serve para limitar ambiente externo e interno 
Eucariotos: limitar ambiente externo e interno e compartimentaliza o ambiente interno com as 
organelas 
 
Camada fosfolipídica: 
→Lipídios anfipáticos ligados principalmente por grupo fosfato (fosfolipídios) com cabeça hidrofílica 
e caudas hidrofóbicas. 
→Há três classes principais de moléculas de lipídeos de membrana: fosfolipídeos, esteróis e 
glicolipídeos. 
*Fosfolipídio mais comum: fosfatidilcolina. Cabeça: colina - fosfato - glicerol - cauda. 
→A camada fosfolipídica garante a propriedade de autosselamento (evita que a parte hidrofóbica 
entre em contato com a água). Em pequenas rupturas a exclusão de moléculas de água ocorre 
espontaneamente. 
→Presença de glicolipídios (glicocálix) na face não citosólica na bicamada realiza a proteção. 
→O córtex celular determina as propriedades da membrana. 
O tipo de agregado lipídico depende da forma do lipídio (micela ou bicamada) 
→Micela(1 cauda): se agregam entre si, por ligações hidrofóbicas das caudas e por ligações 
hidrofílicas com o ambiente externo(interações hidrofóbicas)/Parte polar com um volume maior que 
a cauda resulta em agregação lipídica. 
→Bicamada lipídica: apresenta cabeça polar que ocupa o mesmo espaço que as caudas 
apolares(2)/Bicamada lipídica plana é desfavorável energeticamente pq a parte hidrofóbica ficarão 
em contato direto com a água(entropia diminui)/ Forma uma vesícula(energeticamente favorável) 
 
Movimentos: 
Permite difusão e interação de/com proteínas e lipídios; Fusão de membranas; Divisão celular. 
→Movimentos: Difusão lateral, flexão, rotação e flip-flop 
As moléculas de fosfolípidos raramente fazem flip-flop espontaneamente, isto é, trocam de posição 
de uma monocamada para outra. Por outro lado, as moléculas trocam de posição com frequência 
com seus vizinhos de monocamada, isto é, difusão lateral e rotação. 
→Menos fluidez/interação ocorre em menores temperaturas, cadeias longas, poucas insaturações. 
*Em bactérias e leveduras a fluidez sempre é constante por ser ajustável a estrutura e ao ambiente. 
→*Em animais o colesterol (anfipático - pequeno grupo OH) fica entre as caudas de fosfolipídios e 
tornam a membrana mais rígida e menos permeável (interação forte com as caudas). 
→Ácidos graxos saturados: maior potencial de ligações de Van der Vaal (menor fluidez) ex: 
esfingomielinas 
→Ácidos graxos insaturado: desorganização (maior fluidez) ex: fosfatidilcolina 
→Balsas Lipídicas (Lipid Raft): Regiões mais espessas, onde todos os lipídeos se movimentam, 
mas com todos os lipídeos juntos/ Rico de Esfingomielina(maiores caudas e sem insaturação 
permitindo maior agregação) e colesterol(muito hidrofóbico)/Maior associação com proteínas e 
glicoconjugados, por uma relação química. 
 
Crescimento da membrana: 
→Enzimas usam como substrato ácidos graxos e sintetizam novas moléculas de fosfolipídeos. Para 
que essas novas moléculas se insiram na bicamada o movimento de flip-flop tem que ocorrer com 
a ajuda de enzimas flipases. Nessa ação cada monocamada fica com uma concentração diferente 
de fosfolipídios garantindo a assimetria da bicamada que é preservada durante os transportes de 
membrana. 
Apoptose: as flipases atuam colocando a fosfatidilserina no meio externos para os fagócitos possam 
reconhecer e fagocitar a célula 
→Lâmina interna: Fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina(apoptose-flipases), Fosfatidilinositol, 
Fosfatidilinositol-4-fosfato, Fosfatidilinostil-4,5-bifosfato e Ácido fosfatídico 
→Lâmina Externa: Fosfatidilcolina e Esfingomielina 
 
Proteínas: 
Permeabilidade seletiva: Moléculas hidrofóbicas(O2,CO2,hormônios esteroides) > pequenas 
moléculas polares não carregadas(H2O, ureia, glicerol) > Grandes moléculas polares não 
carregadas(glicose) > íons 
Transportadoras, âncoras, receptoras, enzimas. 
Proteínas integrais: 
a)Transmembranas (Integral): proteínas integrais podem ser removidas com detergente iônico(sds); 
pode ser α-hélices ou folhas β (menos versátil como por exemplo a porina em bactérias e 
mitocôndrias) com aa ligados por ponte de hidrogênio com camada interna hidrofílica e externa 
hidrofóbica. 
b) Associadas à membrana (apenas de um lado): apresenta pequenas regiões hidrofóbicas 
c) Ligadas por meio de Lipídeos: ancoradas, ligadas covalentemente a lipídeos da membrana 
 
Proteínas Periféricas: 
d) Ligadas por meio de proteínas: ligadas indiretamente à membrana, interação com proteínas 
integrais. Proteínas da matriz extracelular (proteoglicanos e glicosaminoglicanos) e do citoesqueleto. 
→ Associadas à membrana (por lipídios ou proteínas): proteínas periféricas (proteoglicanos e 
glicosaminoglicados) podem ser removidas pela quebra da ligação com detergentes não iônicos 
(triton X-100), deixando a bicamada intacta. 
 
Proteínas de membrana podem ser glicosiladas: 
→Glicoproteínas: proteínas que receberam covalentemente ligações de cadeia (oligossacarídeos 
presente no domínio extracelular) 
N-ligado: aminoácido(asparagina) no terminal amino é colocado açúcar 
O-ligado: aminoácido (serina ou treonina -OH) passa a ser proteoglicano 
→Proteoglicanos: Agregados proteícos ligados a GAGs (glicosaminoglicanossulfatados)-várias 
cadeias polissacarídicas 
Grupamentos sulfatos: hidratação da matriz extracelular e da superfície celular também 
→Fatores que influenciam na mobilidade proteíca na bicamada: Cortex celular, matriz 
extracelular, proteínas de outras células (citoesqueleto) e barreiras de difusão 
→Glicocálix: camada de carboidratos na superfície externa da MP. Formada por glicolipídeos, 
glicoproteínas, proteoglicanos (GAGs) ligados e adsorvidos. Promovem adesão, sinalização e 
reconhecimento celular. 
 
Transportes: 
A bicamada lipídica das membranas celulares é permeável a moléculas apolares pequenas, como o 
oxigênio e o dióxido de carbono, e a moléculas polares muito pequenas, como a água. Ela é 
altamente impermeável à maioria das moléculas grandes solúveis em água e a todos os íons. 
→Transportador (sítio de ligação restringe o transporte) e canais. 
→Transportador aclopado - + de 1 tipo de soluto ; simporte (mesma direção) ou antiporte (direções 
opostas). 
Transportador uniporte - só 1 tipo de soluto. 
→*Por transportadores pode ser ativa ou passiva, o transporte por canais sempre é passivo. 
*A corrente aumenta quando o canal iônico está aberto e a abertura do canal é controlado por 
voltagem. 
*Cada membrana celular possui seu próprio conjunto característico de transportadores. 
O lado citoplasmático da membrana plasmática tem normalmente um potencial negativo em relação 
ao lado de fora, e isso tende a puxar os solutos positivamente carregados para dentro da célula e a 
impelir aqueles negativamente carregados para fora. 
 
Transporte passivo: 
 Difusão simples: moléculas pequenas, diferença da concentração e do potencial elétrico 
 
Difusão facilitada: 
→Proteínas canais: transporte passivo somente. Canais hidrofílicos que podem estar abertos ou 
fechados/ junções comunicantes(fendas) canais que as células se comunicam/ Aquaporinas 
→Canais iônicos: Regulam concentração citosólica de íons e o potencial de membrana/ 
Abertura controlada por ligante ou por voltagem/ Podem estar na forma aberta ou fechada. 
Podem se abrir com diferença de potencial elétrico de membrana, na presença de 
diferentes ligantes estra ou intracelular) 
→Transportadores(carreadores) : com transporte ativo e passivo. Geralmente proteínas 
monoméricas que se ligam ao soluto com alta especificidade e muda sua conformação permitindo 
a liberação do soluto para o outro lado da membrana (perda da afinidade com o soluto)/Velocidade menor em comparação a canais, não importa a quantidade de soluto sempre a 
velocidade será a mesma. 
 
Transporte ativo - transportador acoplado, bomba movida por ATP, bomba movida a luz. 
 
 Primário: contra o gradiente eletrônico (usa ATP como fonte de energia) 
 →Bomba de Na+/K+: (gradiente de concentração) Presente em todas as células, auxiliam na 
manutenção do potencial elétrico da MP. 
- Permite formação de gradientes de Na+ e K+ que dirigem o transporte de nutrientes e o potencial 
de ação em células nervosas. 
-Controle osmótico das células (contrabalança a tendência de arraste de água para o interior celular 
devido a alta osmolaridade citoplasmática. 
-A concentração de Na+ sempre maior no ambiente extracelular, concentração K+ maior no intra. 
-Usado para direcionar outros processos de transporte ativo e para transmitir sinais elétricos. 
-Ocorre porque tem regiões hidrofílicas que atravessam a bicamada lipídica permitindo que o íon 
flua através dessas 
 
 Secundário: contra o gradiente, mas conduzido pelo movimento iônico que é a favor de seu 
gradiente. Acoplamento de um fluxo iônico a favor de um gradiente eletroquímico provê a energia 
necessária para o transporte de um outro soluto contra o seu gradiente (cotransporte pode ser 
simporte ou antiporte). Dirigido por gradientes de íons (simporte de Na+ e Glucose – presente na 
superfície apical de células absortivas intestinais) 
→Cotransporte é um mecanismo de transporte ativo através do qual uma substância é transportada 
contra um gradiente eletroquímico, aproveitando a carona energética de uma outra substância que 
é transportada a favor de seu gradiente eletroquímico, ambas sendo transportadas no mesmo 
sentido 
 
→ A bomba de Na+ e K+ transporta íons de forma cíclica - na membrana plasmática das células 
animais é uma ATPase que transporta ativamente Na+ para fora da célula e K+ para dentro, 
mantendo o gradiente de Na+ elevado ao longo da membrana plasmática, o qual é usado para 
direcionar outros processos de transporte ativo e para transmitir sinais elétricos. 
Ocorre porque tem regiões hidrofílicas que atravessam a bicamada lipídica permitindo que o íon flua 
através dessas regiões hidrofílicas 
 
Canais iônicas: proteínas que transportam íons através da MP. Ocorre porque tem regiões 
hidrofílicas que atravessam a bicamada lipídica permitindo que o íon flua através dessas regiões 
hidrofílicas. São extremamente seletivos (filtro quando aberto). Possuem filtro de seletividade. 
Dois tipos de transportadores de glicose 
possibilitam que as células epiteliais 
intestinais transfiram glicose através do 
revestimento epitelial do intestino. Além 
disso, para manter a concentração de Na+ 
gradiente eletroquímico do Na+ – o Na+ que 
entra na célula via simporte de glicose movido 
a Na+ fora por bombas de Na+ no citosol 
baixa – e o acentuado que entra na célula via 
simporte de glicose é bombeado para fora 
por bombas de Na+ nas membranas 
plasmáticas basal e lateral . A dieta 
proporciona bastante Na+ no lúmen intestinal 
para mover o simporte de glicose acoplado ao 
Na+. 
 
Filtros de seletividade: Exemplo do K+ (canal eletronegativo): O 
Na+ não passa pois não é desidratado (não interage bem com as 4 
carbonilas), então faz com que energeticamente o evento de manter 
o sódio hidratado seja mais provável que desidratado, precisa de 
energia para desidratar, essa energia para desidratar é o que os 
grupamentos carbonila equilibram com a energia de desidratação do 
K+, dessa maneira o K+ passa e o Na+ não. O K+ é liberado a partir 
do momento que um outro potássio se aproximo e empurra esse íon. 
→Vestíbulo: área que hidrata o íon 
→Todo o canal tem um filtro de seletividade (Cl-: canal eletropositivo) 
 
Canais de Ca+ - liberação de neurotransmissores na fenda sináptica. Presente na extremidade distal 
do axônio desencadeando liberação de neurotransmissores na fenda sináptica. 
Estímulo -> abertura Na+ -> potencial de ação -> inativação Na+ -> abertura K+ -> fechamento 
ambos. 
Polarização -> Despolarização -> Hiperpolarização -> Polarização. 
 
Como os canais fecham e abrem? Estímulos necessários para abertura: 
Mecânico: (ex: esterocílio no ouvido) Vibração empurra os estereocilios contra a membrana, 
inclinando o esterocilio e gerando resposta elétrica 
Elétrico: (ex: axônio) Necessário uma variação elétrica para que se abra/ Potencial de ação passa 
os canais de Na+ abrem em resposta à despolarização da membrana/ Íons de Na+ entram 
despolarizando ainda mais a membrana/ Se fechar pode ser reconvertido com um novo potencial 
Químico: (ex: terminais de axônio) ocorre a liberação do neurotransmissor que estimula a célula 
muscular(sinapses) / sinal elétrico convertido em sinal químico/ neurotransmissores abrem os canais 
iônicos dependentes do transmissor da MP, despolarizando a MP da célula pós-sinaptica 
 
Optogenética: usar a luz para controlar o comportamento das células. Há um canal sensível a luz 
que abre fazendo com que íons fluam para dentro da célula gerando impulso nervoso. 
 
MITOCÔNDRIA (endossimbiose) 
Maior produção de ATP; DNA (circular) e RNA próprios, ribossomos e ausência de introns; duas 
membranas + matriz + espaço intermembranas. 
→Como se originam? As mitocôndrias se originam pela divisão e crescimento das mitocôndrias já 
existentes (auto-reprodução). 
 
→Funções: envelhecimento, apoptose, metabolismo, respiração celular, 
 
A membrana externa possui proteínas canais porinas permeáveis, já a interna é impermeável porém 
também têm proteínas altamente seletivas no transporte de elétrons e prótons (ATP-sintase) para a 
fosforilação oxidativa nas cristas. Esses elétrons são carregados por NAD e FAD. 
→1-Glicólise (hialoplasma) glicose é quebrada com consumo de 2 ATP e produção de 4 ATP. 
→2-Ciclo de Krebs (matriz) descarboxilação de ácido pirúvicos liberando CO2 → ácido acético → 
acetil-coenzima-A ; produção de 2 ATP. 
→3-Cadeia respiratória (crista) NAD e FAD são capturados por citocromos junto com oxigênio forma 
H20, liberando 34 ATP. 
NAD e FAD e O2 são receptores que se juntam com H+ evitando a acidose/asfixia. → saldo: 38 ATP. 
Respiração anaeróbia: aceptor final - nitritos, nitratos, sulfatos, carbonatos. 
 
→Membrana externa da Mitocôndria: Altamente permeável(<5KDa) pq há nela Porinas, enzimas 
envolvidas na síntese de lipídios, complexo de translocação de proteínas, etc 
→Espaço intermembrana: -20-30nm, pH 7,2-7,4 (pH do citosol) 
→Membrana limitante interna: impermeável a íons estabelecendo um potencial de membrana 
(diferença elétrica) essa impermeabilidade faz com que o pH seja diferente (espaço crista 20-30mm, 
pH<6,7). Há cardiolipina, cadeia transportadora de elétrons, ATP sintase. É impermeável a íons, 
potencial de membrana. 
→Membrana das cristas mitocondriais: Há cardiolipina (fosfolipídio com quatro ácidos graxos, ou 
seja, mais impermeável), cadeia transportadora de elétron, ATP sintase. Impermeável a íon, 
potencial de membrana 
→Matriz mitocondrial: alta concentração de enzimas, B oxidação de ácidos graxos, Piruvato 
desidrogenase, ciclo do citrato 
 →Há moléculas de DNA: replicação, reparo e transcrição. Ribossomos próprios, genoma 
mitocondrial (DNA), RNA, Ca2+ etc; pH 7,8 – 8. 
 
→Teoria endossimbiótica: Postula que as mitocôndrias 
surgiram a partir de um processo de endocitose de uma alfa-
protobactéria aeróbica, no qual o organismo endocitado não 
foi digerido (vive dentro do organismo). Inicialmente a bactéria 
(arqueo) perde sua parede celular rígida de modo que sua 
MP(flexível) pode ser usada para fagocitose outros procariotos 
(age como predador). Com o tempo, unidades de membrana 
se formaram originando o envoltório nuclear. Depois de um 
tempo ele fagocitou uma eubactéria aeróbica que não foi 
digerida passando a viver no seu interior. Ao longo do tempo 
esse precursor foi transferindo seus genes para o genoma 
nuclear.Por isso, o genoma encontrado nas mitocôndrias 
atuais são muito menor do que em bactérias. 
 
Funções Desempenhadas pelas 
Mitocôndrias 
1. Síntese de ATP (ciclo do citrato e fosforilação oxidativa) 
-glicólise: 2 ATP 
-glicólise + ciclo do citrato + fosforilação oxidativa: > 30ATP para molécula 
- Essa maior síntese de ATP é essencial para maior complexidade das células eucariotas: gera uma 
energia para manter a ORDEM gerando uma menor ENTROPIA 
- Esse aumento na eficiência na conversão de energia depende do funcionamento da Enzima ATP 
Sintase 
 
2. Conversão de energia química em térmica (calor) 
 (gradiente eletroquímico de prótons) 
→ (na forma de gradiente elétroquímico de prótons) 
→Caminho alternativo para o retorno dos H+ para matriz mitocondrial que é gerado pelas proteínas 
desacopladores(H+ na crista -> matriz) a favor do seu gradiente eletroquímico gerando calor 
→Importante para hibernantes, manutenção da Temperatura 
→A atuação de algumas proteínas (UCPs) reduz a geração de espécies reativas de O2 na 
mitocôndria 
3. Síntese de lipídios e hormônios esteroídes (juntamente com o REL) 
→ Ex: cortisol, aldosterona, estradiol, progesterona 
- Colesterol------- enzimas da mitocôndria---→ pregnenolona (precursor de vários hormônios) 
 
4. Síntese de Porfirina (componentes do grupo Heme) 
- Heme: grupo prostéticos → componente não proteico essencial para atividade biológica de muitas 
proteínas 
 
5. Sequestro de Ca2+ do citosol e participação em processos de sinalização por Ca2+ 
- Como a célula regula Ca2+? Na MP há bomba de Ca 2+ - ATPase, transportes acoplado 
(Antiporter), Canais de Ca2+ 
- No citosol: há moléculas ligadoras de Ca2+(segurando para não participar de reações) 
- R.E.: Bombeado (ATP) para dentro [Ca2+]>100uM (principal que armazena Ca2+) 
 -Bombas de Ca2+ - ATPase e canais de Ca2+ 
 
Mitocôndria: pega quando há excesso de Ca2+ no citosol (uniportes não ativo). Assim, libera esse 
Ca2+ por canais de Ca2+ ou transporte acoplado(uniporter). Excesso de Ca2+ na mitocôndria gera 
problemas no processo de conversão de energia podendo levar a célula a morte celular. 
 O excesso de cálcio nas mitocôndrias pode causar problemas na fosforilação oxidativa, abrir um 
poro de transição de permeabilidade mitocondrial e até a morte celular 
 
6. Participação nos processos de morte celular 
Apoptose: a Mitocôndria libera citocromo C (proteína) que se combina com Apaf1 formando 
Apoptossomo, que ativas caspases iniciadoras que atuam como proteases e ativam caspases 
executoras que clivam várias proteínas.(espaço intramembrana) 
 
7. Participação no processo de envelhecimento e regulação do metabolismo celular 
- Mitocôndria gera muita espécie reativa do O2 que gera dano no DNA reduzindo a capacidade de 
sintetizar ATP 
- Causa assim menor reposição de biomoléculas e alteração no metabolismo aumentando a 
entropia causando o envelhecimento. 
 
CITOESQUELETO 
Complexos proteícos macromoleculares responsáveis por: 
→ Formato celular e organização geral do citoplasma 
→ movimento celular, transporte interno de organelas e vesículas 
→ divisão celular (separação das cromátides irmãs) 
→ contração muscular (associação com proteínas acessórias-motoras) 
Filamento intermediário: resistência ao estresse mecânico, presença de actina e 
miosina, envolve o núcleo em direção a periferia (junções célula a célula como desmossomos), 
fibrosas e longas. 
tipos: lâminas nucleares, neurofilamentos, queratina, vimentinas. 
→Na periferia, eles costumam estar ancorados na membrana plasmática em junções célula-célula 
chamadas de desmossomos, onde a membrana plasmática está conectada à membrana de outra 
célula 
→Todas as interações entre as proteínas dos filamentos intermediários dependem exclusivamente 
de ligações não covalentes; é a força combinada das interações laterais sobrepostas, ao longo do 
comprimento das proteínas, que dá aos filamentos intermediários sua grande resistência à tração. 
→ São complexos macromoleculares de proteínas ou polipeptídeos fibrosos. Sua subunidade é 
formada por proteína fibrilar alongada, com cabeça e cauda globular. Essas subunidade formam 
dímeros, que são supertorcidos, assim se associam formando tetrâmero. Oito tetrâmeros enrolados 
formam um filamento em forma de cabo, que é o filamento intermediário 
→Como são antiparalelos não apresentam parte mais e menos (amino terminal voltado ao grupo 
carbonila) 
→Funções Biológicas: papel estrutural, fornecendo resistência a estresses mecânicos, sem eles 
ocorreria a ruptura das células. 
 
Lâmina nuclear: A lâmina nuclear se dissocia e se reagrupa a cada divisão celular, quando o 
envelope nuclear é dissociado durante a mitose e reorganizado em cada célula-filha. Os filamentos 
intermediários citoplasmáticos também são dissociados na mitose. A dissociação e a reorganização 
da lâmina nuclear são controladas pela fosforilação e desfosforilação das laminas. Quando as 
laminas são fosforiladas por proteínas-cinase, as alterações conformacionais resultantes enfraque-
cem a ligação entre os tetrâmeros de laminas e causam a dissociação dos filamentos. A defosfo-
rilação por proteínas-fosfatase que ocorre no final da mitose promove a reassociação das laminas. 
→Tem relação com o envelhecimento. 
 
Microtúbulos: são longos cilindros ocos formados pela proteína tubulina. 
A organização celular devido a presença de polaridade, presença de tubulina α(-) e β(+) que em 
grandes quantidades formam o protofilamento que unidos circularmente com 13 protofilamentos 
formam uma região oca chamada lúmen, 
→Crescem a partir do centrossomo (γ-tubulina na extremidade negativa) para a periferia, participa 
do fuso mitótico e formam cílios e flagelos 
 
→Apresentam instabilidade dinâmica (quando ligado a GTP é estável, já em GDP é instável). 
 
→As extremidades são designadas como mais (+) e menos (-) : não são carregadas eletricamente. 
 
- Fuso Mitótico: Quando uma célula entra em mitose, os microtúbulos citoplasmáticos se dissociam 
e a seguir se reassociam sob a forma de uma intrincada estrutura denominada fuso mitótico 
→Semelhança entre a actina: presença de ATP ou GTP estabilizando a forma polimerizada, 
polimerização e despolimerização ocorre na mesma extremidade. → 
 
 
Instabilidade dinâmica: comportamento de alternância entre polimerização e despolimerizada 
 
A instabilidade dinâmica é controlada por hidrólise de GTP: 
deriva da capacidade intrínseca dos dímeros de tubulina de hidrolisar GTP. 
Cada dímero de tubulina livre contém uma molécula de GTP firmemente 
ligada à β-tubulina, que hidrolisa o GTP em GDP logo após a adição do 
dímero a um microtúbulo em crescimento. Esse GDP permanece firmemente 
ligado à β-tubulina. Quando a polimerização está ocorrendo rapidamente, os 
dímeros da tubulina são adicionados à extremidade do microtúbulo de 
maneira mais rápida do que a hidrólise do GTP a que estão ligados. Em 
consequência, a extremidade de um microtúbulo em rápido crescimento é 
composta inteiramente de dímeros de tubulina-GTP, que formam uma “capa 
de GTP”. Dímeros associados ao GTP ligam-se mais fortemente a seus 
vizinhos no microtúbulo do que dímeros ligados ao GDP, e eles formam feixes 
de um modo mais eficiente. Assim, o microtúbulo continuará a crescer. Os 
dímeros de tubulina incorporados ao conjunto de moléculas do citosol 
rapidamente substituem o GDP ligado por GTP, tornando-se, desse modo, 
novamente passíveis de serem adicionados a outro microtúbulo que se 
encontre em fase de crescimento 
 
Na instabilidade dinâmica, GTP-tubulina é adicionada à extremidade 
mais (+) de um microtúbulo em crescimento. Quando a adição de GTP-
tubulina é mais rápida do que a hidrólise de GTP, forma-se uma capa de GTP nessa extremi-
dade; quando a taxa de adição diminui, a capa de GTP é perdida e o filamento sofre 
encurtamento catastrófico devido à perda de GDP-tubulina nessa extremidade. O microtúbuloencurtará até que a capa de GTP seja reposta – ou até o desaparecimento do microtúbulo 
 
Altas concentrações de GTP: aumento da polimerização 
Baixas concentrações de GTP ligado à tubulina: ocorre a hidrólise naturalmente, aumentando a 
concentração de GDP (resultante da hidrolise de GTP) 
 
Há dois tipos de proteínas motoras que transportam cargas e organelas: as cinesinas para a 
extremidade positiva e a dineína para a extremidade negativa. enzimas com atividade de hidrólise 
de ATP (ATPa-se) 
 
 
Em comum entre Dineína e Cinesina: A presença de cabeças globulares que possuem domínios 
de ligação a ATP e de catálise de hidrólise de ATP 
*O centrossomo das células animais possuem centríolos. 
Cílios e flagelos - locomoção ligado a proteína dineína e nexina que promove a flexão dos 
microtúbulos. A dineína ciliar está conectada por sua cauda a um microtúbulo, ao mesmo tempo 
em que suas duas cabeças interagem com um microtúbulo adjacente para gerar a força de 
deslizamento entre esses dois microtúbulos. Devido às múltiplas ligações que mantêm unidos os 
pares de microtúbulos adjacentes, a força de deslizamento entre microtúbulos adjacentes é 
convertida em um movimento de flexão no cílio 
 
Filamento de actina: movimentos principalmente na superfície celular, são instáveis, são 
finos e flexíveis e curtos, possui polaridade (velocidade maior na face positiva (ATP), formam redes, 
concentrados abaixo da membrana. 
Actina + Miosina = estruturas contráteis. Actina (banda clara) desliza sobre miosina (banda 
escura) através de uma ligação de ATP da miosina com actina. Participação de Ca²+. 
Crescimento: Na face positiva são adicionados actina com ATP, que se converte em ADP e na face 
negativa é solto. 
 
TREADMILLING: envolve um ganho de monômeros na extremidade mais (+) de um filamento de 
actina e a perda simultânea na extremidade menos (-): quando as taxas de adição e de perda são 
iguais, o filamento permanece do mesmo tamanho 
Pq essa preferência? Quando a actina G (unidade) está ligada a ATP ela ganha uma tendência a 
se ligar a outras moléculas de Actina- ATP, isso na extremidade mais (+). 
A hidrólise transforma Actina-ATP em Actina-ADP 
A Actina-ADP perde a forma Actina polimerizada desassociando da Actina-F formando Actina G 
 
 
Filamentos de Actina e migração celular: 
 Neutrófilos: bactérias liberam metabolitos que são recepcionados pela MP do neutrófilo ocorrendo 
uma transmissão de sinal intracelular que culmina na polarização de filamentos de actina em direção 
a bactéria e despolimerizar na parte posterior da célular, isso faz com que o neutrófilo possa migrar 
e atingir a bactéria fagocitando-a. 
 Promove movimentação e dinâmica das células 
 
Lamelipólio: extremidade anterior de um fibroblasto em deslocamento estende, que contém uma 
malha densa de filamento de actina 
Filopódio: (microespícula), protuberância fina, em forma de espinho, com um núcleo de filamento 
de actina 
 
Contração muscular e citoesqueleto 
Sarcômeros: Os sarcômeros (unidades contratéis) são arranjos altamente organizados de dois tipos 
de filamentos – actina e miosina compostos de uma forma músculo-específica de miosina-II. Os 
filamentos de miosina (filamentos espessos) se posicionam na região central do sarcômero, ao 
passo que os filamentos de actina, mais finos (filamentos delgados), estendem-se para o interior a 
partir de cada uma das extremidades do sarcômero, onde estão ancorados pelas suas extremidades 
mais (+) a uma estrutura denominada disco Z. As extremidades menos (-) dos filamentos de actina 
se sobrepõem às extremidades dos filamentos de miosina 
 
- Quando um neurônio estimula uma célula muscular, um potencial de ação varre a MP da célula 
muscula, o potencial de ação libera reservas de cálcio que fluem e causam contração. Túbulos T 
cruzam a célula. 
 
- Quando é estimulada: 
 a) onda de despolarização se espalha a partir da sinapse sobre a MP e via túbulos t profundamente 
na célula 
 b) abre um canal de liberação de cálcio no reticulo sarcoplasmático adjacente que é o principal 
deposito de cálcio nas células musculares, liberando assim uma explosão de cálcio no citosol. 
Portanto a contração do músculo esquelético é desencadeada pela liberação de Ca2+ do retículo 
sarcoplasmático no citosol. 
 c) Na miofibrila: o cálcio interage com filamentos de proteínas para desencadear a contração. 
 
 d) Sarcômeros finos de filamentos de actina e espesso de miosina são justapostos, mas não 
podem interagir na ausência de cálcio, porque a ligação da miosina, nos locais de actina são cobertos 
por uma proteína em forma de bastonete: tropomiosina 
Tropomiosina: complexo sensível a cálcio 
a) Interagindo com o cálcio, a troponina celular move a tropomiosina para fora dos locais de ligação 
da miosina (contração muscular) 
 
b) assim os motores de miosina rastejam ao longo da actina resultando na contração da fibra 
muscular 
c) o cálcio é então rapidamente devolvido ao retículo sarcoplasmático por uma bomba de cálcio e 
os filamentos voltam a posição original 
 
Miosinas 
-As miosinas são proteínas motoras que utilizam a energia da hidrólise de ATP para se mover ao 
longo dos filamentos de actina. Em células não musculares, a miosina-I pode transportar organelas 
ou vesículas ao longo das trilhas de filamentos de actina, e a miosina-II pode fazer os filamentos 
de actina adjacentes deslizarem uns sobre os outros nos feixes contráteis 
-São dímeros com duas cabeças motoras idênticas que agem independentemente, cada cabeça 
de miosina possui um núcleo catalítico e um braço de alavanca conectado, uma haste em 
superhélice enlaça as duas cabeças, amarrando em um filamento grosso. 
A interação molecular geradora de força que ocorre entre os filamentos de actina e miosina 
só é desencadeada quando a musculatura esquelética recebe um sinal proveniente de um 
nervo motor. Essa excitação elétrica se espalha em questão de milissegundos por uma série de 
tubos de membrana, denominados túbulos transversos (ou túbulos T), que se estendem para a 
região mais interna, a partir da membrana plasmática, em torno de cada miofibrila. A seguir, o sinal 
elétrico é enviado para o retículo sarcoplasmático – uma camada adjacente de vesículas achatadas 
e interconectadas que envolvem cada miofibrila como se fossem uma grande meia tipo arrastão. 
 
No início: as cadeias de miosinas contem ADP+PI com fraca afinidade por actina, uma cabeça se 
conecta em uma subunidade de actina: 
1. Pi é liberado 
a) Fortalecendo a ligação da cabeça da miosina a actina 
b) Move, assim, o filamento de actina 
 
2. ADP se dissocia e o ATP se liga ao local de ligação do nucleotídeo vazio 
a) Faz com que a cabeça da miosina se destaque do filamento de actina 
 
3. Com a cabeça desanexada o ATP é hidrolisado (ADP-Pi), o que volta a colocar o braço 
da alavanca de volta ao estado anterior ao golpe 
4. O braço armazena energia libera pela hidrólise de ATP e o ciclo pode se repetir. Durante 
cada ciclo, uma cabeça de miosina liga e hidrolisa uma molécula de ATP. 
 
Leucócito e Citoesqueleto 
Leucócito: rolam lentamente sobre as células endoteliais, as selectinas P das células 
endoteliais interagem com o PSGL-1 (glicoproteína das microvilosidades do leucócito), o 
rompimento dessa interação promove o rolamento enquanto novas são formadas. A 
união estimula leucócitos e dispara uma cascata de varias reações intracelulares. 
Na inflamação: as citocinas (secreção do leucócito que no endotélio celular apresenta 
aos receptores transmembranas) se unem a domínios extracelulares da proteína G da 
M.P. alterando a conformação no citosol e no receptor 
- Dispara uma cascata que permite a ativação de integrinas que permite a ativação de 
proteínas da superfície da célula endotelial imobilizando o leucócito rolador no local da 
inflamação. Ocorre uma reorganização do citoesqueleto permitindo que o leucocíto 
atravesse o endotélio migrandoaos tecidos inflamados 
Resumo: rolamento, ativação, marginação e migração transendoteliais = 
extravasamento de leucocíto 
 
 
ESPECIALIZAÇÃO DE MEMBRANA 
Células Polarizadas: ( ex: células do tecido epitelial) são células que estabelecem em seu domínio 
lateral comunicações com células vizinhas. No domínio basal apresenta comunicação com a matriz 
extracelulas e no seu domínio basal apresenta comunicação com a matriz extracelular e no seu 
domínio apical com comunicações com a luz do órgão. As proteínas de membrana se encontram em 
uma porção, divisão ( ex: proteínas matrix extracelular e célula estão somente no domínio basal). 
Célula Não Polarizada: apresenta interação com a matriz extracelular (ex: fibroblasto). A Membrana 
plasmática tem suas proteínas de membrana distribuída de maneira semelhante ao longo de toda a 
superfície. 
 
 
Ápice - 
Microvilosidade: aumenta superfície de absorção das células, pequenas sem mobilidade, com 
filamento de actina (junto com as proteínas acessórias estabilizam na forma polimerizada), glicocálix 
grande (apresenta um material eletrodenso perto delas), doença celíaca. A forma de luva é visível 
somente em Microscopia eletrônica de Transmissão 
 
Estereocílios: aumenta superfície de absorção das células, maiores sem mobilidade, mais 
ramificadas, com filamento de actina (aumenta a superfície apical da célula nessa região do 
epidídimo). Visível em microscopia de luz 
 
Cílios: (Traqueia) deslocamento, curtos múltiplos com mobilidade, envolvida no movimento (jogam 
o muco ao húmen da traqueia retirando partículas, bactérias inaladas, etc) 
Especializações curtas e múltiplas, móveis e mais visíveis em microscopia óptica do que 
microvilosidades. 
 ↳ Envolvidos em movimentos, tanto da célula como de partículas (batimento ciliar) 
Flagelos: (Espermatozoides) movimentação, único e longo. 
 
Ambas (Cílios e Flagelos): o movimento ocorre por microtúbulos, com proteínas (dineínas) que 
permitem que os pares de microtúbulos desloquem entre si fazendo os movimentos ciliares. 
(espermatozóides): único e longo, com função de movimentação celular 
 ↳ Assim como os cílios, são estruturados internamente pela presença de microtúbulos em pares 
periféricos, com um par de microtúbulos centrais, conectados por proteínas de ligação, que 
possuem, entre os pares periféricos, proteínas motoras (dineínas). 
 ↳ A presença das proteínas motoras faz com que os pares flexionem entre si, realizando o batimento 
ciliar. 
Lateral (cél-cél) – 
 
Zônula de oclusão: 
- Vedação: impede a passagem de substâncias entre as células 
- Forma cinturões ao longo de toda a extensão da MP da região mais próxima da superfície apical. 
- Proteínas chamadas de Claudinas e Ocludinas com várias passagens transmembrana que se 
associam entre si (célula 1 e 2) mantendo um contato intímo. Internamente as Claudinas e 
Ocludinas estão conectadas por citoesqueleto. 
 
- Filamento de actina (homofílica). 
 
Zônula de adesão: 
- Coesão (resistência) entre as células do tecido epitelial, resistência ao atrito, pressão e tração 
- Proteína caderina clássica com filamento de actina e proteína âncora catenina (homofílica). 
-Caderina: moléculas de adesão celular, interação homotípicas (semelhantes), conectadas a 
filamentos do citoesqueleto (actina), adesão dependente de Cálcio, interação homofílica. 
Se difere do desmossomo devido ao cinturão que faz em torno da célula. 
 
 
Desmossomo: 
- Força mecânica/tensora, força elástica (células com variação com epiderme) 
- Proteína caderina não clássica (desmogleína e desmocolina) com filamento intermediário e 
proteínas âncora (desmoplaquina, placoglobina e placofilina) 
- Apresenta placas com desmoplaquinase e desmogleínas que promovem a ancoragem as proteínas 
de adesão célula-celula. 
- Microscopia Eletrônica 
- Apresenta placa proteíca que funciona como uma conexão entre filamentos intermediários e as 
caderinas 
 
Restrige a mobilidade proteíca da MP: 
- Manutenção dos domínios apical e basolateral 
- Com isso promove a polarização da célula 
- Proteínas são barradas da MP deixando as proteínas na parte 
apical onde originalmente se encontravam 
Interdigitações: (quebra cabeça) evaginações e invaginações entre células. (junção). 
Tem a função de aumentar a superfície de células epiteliais que sofrem tração. Dobras de uma célula 
que se encaixam em outra, aumentando a adesão. 
Junção comunicante (GAP): 
- A comunicação entre células (proteínas transm. Entre células vizinhas) permitindo a formação do 
poro (proteínas canais que permitem a movimentação de moléculas e íon diretamente do citosol de 
uma célula para outra) 
- Membranas justapostas com proteínas canais comunicantes (conéxons -> conexina). 
- formada por proteínas conexinas que quando interagem formam canais 
- Mecanismo de nutrição (epitélio estratificado) 
 
Basal – 
Hemidesmossomo: integrina com filamento intermediário. 
- Compostos por integrinas, internamente são ligados por filamentos intermediários (queratina) e 
externamente pelas proteínas da lâmina Basal: a laminina que conecta-se por sua vez ao colágeno 
 Integrinas: (proteínas cel-matriz),medeiam a interação da célula epitelial com a matriz extracelular. 
São herodímeros transmembrana e realizam interação heterofílicas. 
 
Adesão focal: composto por integrinas com filamento de actina. 
 
Invaginação de base: túbulos de base com o intuito de reabsorção; presentes nos epitélios dos 
túbulos renais (reabsorção de ions, proteínas, etc) 
- grande quantidade de transporte ativo ocorrendo 
- dobras presentes na superfície basal das células epiteliais de túbulos renais, por exemplo. 
Funcionam como alojamento de mitocôndrias, fornecendo energia para lugares que necessitam de 
transporte ativo (contra o gradiente). 
 
Lâmina basal: faz parte do tecido conjuntivo que faz a interface entre o tecido epitelial e o tecido 
conjuntivo adjacente 
 - Camada fina e resistente de matriz extracelular: rica em colágeno e proteoglicanos 
 - visto em M.E de varredura 
 
 
 
 
 
 
 
NÚCLEO 
Os núcleos nas células pavimentosas são mais achatados, nas células cúbicas, normalmente são 
esféricos e nas prismáticas são mais longos. 
Colágeno: proteína fibrosa muito abundante em tecidos 
conjuntivos que oferecem resistência elástica. Estrutura 
helicoidal em tripla hélice, organizam-se em fibrilas e fibras. 
Proteoglicanos: proteínas ligadas a glicosaminoglicanos 
(GAGs) – serve para hidratação 
Agrecan: agregado de proteoglicanos 
Acido hialurônico: polissacarídeo 
Núcleo interfásico é a fase em que a célula encontra-se em intérfase (antes da divisão) na qual 
ocorre a duplicação dos cromossomos e os cromossomos estão descondensados e geneticamente 
ativos. 
Nucléolo- região do processamento do RNA ribossômico. 
Lâmina nuclear- rede de filamentos intermediários que confere estabilidade ao envelope nuclear 
composto por laminas. 
Poro- seletividade a partir de proteínas (importinas e exportinas) com gasto de energia controlado 
pela RanGTPases. 
Ácido desoxirribonucleico- fitas anti paralelas de nucleotídeos ligados por ligação de hidrogênio e 
ligação fosfodiéster. A adição de nucleotídeos ocorre no sentido 5’ para o 3’ com o comando da 
proteína Dna polimerase e quebra da cadeia base pela Helicase. A heterocromatina é a forma 
condensada e inativa (porém com função estrutural ou como silenciadora de genes) e a cromatina 
é a forma descondensada e ativa. A compactação do DNA ocorre primeiramente com o 
“enrolamento” (interação de ligação de hidrogênio entre os aminoácidos da proteína e o açúcar 
fosfato) de fita envolta de proteína histona (colar), essa estrutura é denominada nucleossomo. A 
interação entre as caudas da histona faz com que muitos nucleossomos se envolvam e formem um 
aglomeramento (octâmero de histonas). 
Ácido ribonucleico- fita simples ligados por ligação de hidrogênio e ligação fosfodiéster produzida a 
partirda transcrição do DNA. A adição de nucleotídeos ocorre no sentido 5’ para o 3’ com o 
comando da proteína Rna polimerase. 
Transcrição: Alguns genes são mais transcritos que outros porque o processo depende da 
necessidade da célula de proteínas e que tipo de função ela exerce no organismo. 
Região RFIID reconhece a região TATA-box que faz com que a região TFIIB da Rna polimerase se 
encaixar. A região TATA-box não é transcrita. Fosfatos seguram e permitem a mobilidade da Rna 
polimerase. A região quepe do Rna ajuda a proteger contra a degradação por nucleases. Depois 
da transcrição ocorre o splicing que remove os íntrons (regiões que não codificam proteínas) e o 
spliceossomo liga os éxons. Após isso a proteína Cstf e Cpsf (região terminadora) liberam o Rna 
polimerase e o Rna formado é clivado e são adicionados 200 nucleotídeos adenina (cauda poli A) 
para proteger o Rna formado.