Aula_citoesqueleto I e II

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CITOESQUELETO
Profa. Dra. Glaucia Faheina
(glaucia.faheina@dbm.ufpb.br)
Citoesqueleto Profª Glaucia Faheina
Rede de filamentos proteicos que se estende pelo citoplasmaCITOESQUELETO
Citoesqueleto Profª Glaucia Faheina
FUNÇÕES
Manutenção do formato da célula
 Organização e transporte de componentes intracelulares
 ´Responsável pelos movimentos na célula como:
• Deslizamento sobre superfície;
• Contração de células musculares;
• Alterações no formato da célula durante o desenvolvimento 
embrionário
 Interação mecânica com o ambiente
 Segregação dos cromossomos e separação das células-filhas
Citoesqueleto Profª Glaucia Faheina
Citoesqueleto Profª Glaucia Faheina
CITOESQUELETO: 3 TIPOS DE FILAMENTO
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Resistência ao estresse mecânico
São os mais resistentes e duráveis
Presente na maioria das células 
animais
Assemelha-se a uma corda
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Composição e estrutura
Proteínas fibrosas alongadas
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
LOCALIZAÇÃO:
São encontrados no citoplasma da 
maioria das células animais
Formam a lâmina nuclear
Citoesqueleto Profª Glaucia Faheina
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
FUNÇÃO:
Protegem as células contra estresse mecânico (abundantes em 
neurônios, células musculares, epiteliais, pele 
Mantem a forma da célula
Permitem a deformação da célula sem rompê-la
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
São agrupados em 4 classes:
1) Filamentos de Queratina em células epiteliais: cada epitélio 
tem seu próprio tipo de queratina
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EPIDERMÓLISE BOLHOSA SIMPLES
Mutação em genes da
queratina, interferem na
formação dos filamentos de
queratina na epiderme
Pele vulnerável a lesões 
mecânicas
Formação de bolhas na pele
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EPIDERMÓLISE BOLHOSA SIMPLES
Figura 17-6. Uma forma mutante de
queratina torna a pele mais propensa à
formação de bolhas.
gene mutante de queratina na pele
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
São agrupados em 4 classes:
1) Filamentos de Queratina em células epiteliais: cada epitélio 
tem seu próprio tipo de queratina
2) Filamentos de Vimentina em células do tecido conjuntivo, 
muscular, e células da glia (neuroglia)
3) Neurofilamentos em neurônios
4) Lâminas nucleares
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Alterações dos neurofilamentos dentro do tecido cerebral são características da
doença de Alzheimer, o que produz emaranhados neurofibrilares contendo
neurofilamentos e outras proteínas associadas aos microtúbulos.
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DOENÇA DE ALZHEIMER
Fonte: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/tag/emaranhados-neurofibrilares
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LÂMINA NUCLEAR
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LÂMINA NUCLEAR
as laminas se separam durante a mitose e se
reúnem quando a mitose termina
um esqueleto para a cromatina
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PROGERIA
Defeitos em um tipo específico de lâmina nuclear
• Pele enrugada
• Perdem os dentes e cabelos
• Desenvolvem doenças cardiovasculares 
graves na adolescência
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LEITURA DA 
SEMANA
Livro:
Alberts, B.; Bray, D.; Hopkin, K.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.;
Roberts, K.; Walter, Fundamentos da Biologia Celular. 4. Ed. 
Artmed: Porto Alegre, 2017.
CAPÍTULO 17 – CITOESQUELETO 
MICROTÚBULOS
Profa. Dra. Glaucia Faheina
(glaucia.faheina@dbm.ufpb.br)
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
tubos proteicos longos, ocos e relativamente rígidos
Podem rapidamente sofrer dissociação em um 
determinado local e reassociação em outro
Citoesqueleto: microtúbulos Profª Glaucia Faheina
 Crescem a partir do centrossomo
 Transportam vesículas, estruturas 
e outros componentes celulares
 Transporte e posicionamento de
organelas
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
 Formam o fuso mitótico
Segrega cromossomos
 Geram estruturas estáveis
como cílios e flagelos
Locomoção e impulsão de 
líquido na superfície
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Os microtúbulos são tubos ocos com
extremidades estruturalmente distintas
subunidades – moléculas de tubulina
α-tubulina e β-tubulina
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POLARIDADE
Extremidade + = β-tubulina
Extremidade - = α-tubulina
A polaridade é importante para realização do transporte intracelular direcionado
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O centrossomo é o principal centro organizador de
microtúbulos em células animais
 controlam o posicionamento, o número e a orientação dos microtúbulos.
Centrossomo = par de centríolos
complexo do anel de γ-tubulina atua como o ponto de partida, 
ou sítio de nucleação, para o crescimento de um microtúbulo
Centrossomo
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os centríolos atuam como os centros 
organizadores dos microtúbulos em 
cílios e flagelos
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Os microtúbulos em crescimento
apresentam instabilidade dinâmica
alternância entre polimerização e despolimerização 
continuamente emitindo novos microtúbulos em diferentes direções
Instabilidade dinâmica capacidade intrínseca dos dímeros
de tubulina de hidrolisar GTP
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
A instabilidade dinâmica é controlada por
hidrólise de GTP
POLIMERIZAÇÃO 
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
A instabilidade dinâmica é controlada por
hidrólise de GTP
DESPOLIMERIZAÇÃO 
Hidrólise de GTP nos dímeros de tubulina
A tubulina-GDP tem menos capacidade 
de se associar e vão ficar livres no citosol
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=Yi-XrOUXXh4
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Ação de fármacos na dinâmica dos microtúbulos
colchicina
• Se liga fortemente a dímeros de 
tubulina livre
• Impede polimerização de 
microtúbulos
alcaloide derivado do Colchicum autumnale
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Ação de fármacos na dinâmica dos microtúbulos
paclitaxel • se liga fortemente aos microtúbulos, impedindo 
que estes percam subunidades
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No neurônio, todos os microtúbulos no axônio apontam para a mesma direção, com as
suas extremidades mais (+) rumo ao terminal do axônio; ao longo dessas rotas
orientadas, a célula é capaz de transportar organelas, vesículas delimitadas por
membrana e macromoléculas, seja a partir do corpo celular rumo ao terminal do
axônio ou na direção oposta
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PROTEÍNAS ASSOCIADAS AOS MICROTÚBULOS
as cinesinas em geral se movem rumo 
à extremidade mais (+)
e as dineínas se movem em direção à 
extremidade menos (-) 
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PROTEÍNAS ASSOCIADAS AOS MICROTÚBULOS
A cauda de uma proteína motora costuma ligar-se de modo estável a algum componente celular,
como uma vesícula ou uma organela, e, assim, determina o tipo de carga que a proteína motora
pode transportar
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MICROTÚBULOS E PROTEÍNAS MOTORAS
POSICIONAM AS ORGANELAS NO CITOPLASMA
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Os cílios e os flagelos contêm microtúbulos
estáveis movimentados pela dineína
Os cílios são estruturas semelhantes a pelos, com cerca de 0,25 μm de
diâmetro, cobertos por membrana plasmática
corpo basal citoplasmático, que atua como um centro organizador
microtúbulos estáveis dispostos em um feixe
Cada cílio exige um corpúsculo basal
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Os cílios e os flagelos contêm microtúbulos
estáveis movimentados pela dineína
Os cílios móveis com um padrão 9 + 2 demonstram um movimentode
ondulação preciso e sincrônico
Os cílios batem como chicotes, impulsionando líquidos 
sobre a superfície de uma célula ou impelindo células 
individuais por meio de um líquido
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Em muitos epitélios ciliados, como a traqueia, os brônquios e as tubas uterinas, as células podem
ter até várias centenas de cílios dispostos em fileiras ordenadas.
Varre camadas de muco contendo
partículas de poeira e células mortas
em direção à garganta, para que esse
muco seja engolido e, por fim,
eliminado do corpo.
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Cada cílio atua como um pequeno remo, batendo em um ciclo 
repetido que gera o movimento do líquido sobre a superfície 
celular
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
A mais importante das proteínas acessórias é a proteína 
motora dineína ciliar, que gera o movimento de flexão na 
região central. 
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FLAGELOS
 impulsionam os espermatozoides e diversos tipos de 
protozoários
são muito mais longos
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
síndrome de Kartagener doença autossômica recessiva rara
Citoesqueleto: Microtúbulos Profª Glaucia Faheina
síndrome de Kartagener
 defeitos hereditários na dineína ciliar
 Os homens com essa doença não são férteis em razão da ausência de motilidade do 
espermatozóide
 Apresentam aumento na suscetibilidade a infecções brônquicas, pois os cílios
que revestem seu trato respiratório se encontram inativos e, portanto, incapazes
de eliminar bactérias ou outros resíduos dos pulmões
doença autossômica recessiva rara
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
FILAMENTOS DE ACTINA
polímeros da proteína actina
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
 taxa de crescimento é mais rápida na 
extremidade mais (+)
A actina e a tubulina polimerizam por mecanismos 
semelhantes
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
FILAMENTOS DE ACTINA
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
FILAMENTOS DE ACTINA
Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=VVgXDW_8O4U
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
FILAMENTOS DE ACTINA
lamelipódios laminares - densa rede de filamentos de 
actina
Filopódios - Protrusões finas e rígidas denominadas
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
FILAMENTOS DE ACTINA
Tanto os lamelipódios quanto os filopódios
são estruturas móveis e exploratórias formadas
e retraídas a grandes velocidades
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
Diversas proteínas se ligam à actina
 5% da proteína total em uma célula animal típica
 cerca de metade dessa actina está associada em filamentos, e a outra 
metade permanece sob a forma de monômeros de actina no citosol
concentração de monômeros de actina é alta 
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
Existe uma ampla gama de proteínas de ligação à actina nas 
células
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
CÓRTEX CELULAR
Filamentos de actina estão conectados por intermédio de proteínas de ligação à
actina, formando uma trama que sustenta e confere resistência mecânica à
membrana plasmática.
filamentos de actina e espectrina
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
A migração celular depende da actina cortical
 Muitas células eucarióticas movem-
se rastejando (ou deslizando) sobre
superfícies, em vez de utilizarem
movimento natatório derivado do
batimento de cílios ou flagelos
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
A migração celular depende da actina cortical
A impulsão da superfície
celular para frente, é
promovido pela
polimerização da actina
Citoesqueleto: Filamentos de actina Profª Glaucia Faheina
A actina se associa à miosina para a formação
de estruturas contráteis
Todas as proteínas motoras dependentes de actina
pertencem à família da miosina. Elas se ligam ao ATP,
hidrolisando-o, o que fornece energia para seu
movimento ao longo dos filamentos de actina em
direção à extremidade mais (+)
CITOESQUELETO
Profa. Dra. Glaucia Faheina
(glaucia.faheina@dbm.ufpb.br)