Guia_de_Estudo_-_Citeosqueleto_2024

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE 
CENTRO DE BIOCIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA CELULAR E GENÉTICA 
Guia de estudo: CITOESQUELETO 
 
1. O citoesqueleto é uma complexa rede de filamentos proteicos presente nas células eucarióticas, essencial para a 
manutenção da forma celular, organização de organelas, movimento de vesículas, contração e migração celular, além 
de diversos processos celulares. Com base em seus conhecimentos sobre a estrutura e função do citoesqueleto, 
responda: 
 
a) Quais são os principais tipos de filamentos que compõem o citoesqueleto e quais as proteínas que os formam? 
 
b) Descreva o processo de polimerização dos filamentos de actina, microtúbulos e filamentos intermediários, 
destacando as principais diferenças entre eles. 
 
c) Identifique os tipos celulares onde os filamentos intermediários são encontrados em maior abundância 
Que tecidos irão requerer abundância em microtúbulos? 
 
d) A polimerização dos microfilamentos de actina e seu arranjo em feixes organizados são cruciais para a locomoção 
celular. Cite exemplos de células que empregam microfilamentos de actina para realizar tanto movimentos contráteis 
quanto não contráteis, e explique como o arranjo e a polimerização contribuem para a dinâmica de cada tipo de 
movimento. 
 
e) Dentre os filamentos do citoesqueleto, qual deles está presente no núcleo e qual sua função? 
 
f) Como ocorre a dinâmica dos três tipos de filamentos do citoesqueleto durante o processo de divisão celular? 
 
 
2. O citoesqueleto desempenha um papel fundamental na manutenção da forma e função celular. Discuta 
como as alterações nos filamentos do citoesqueleto podem levar ao desenvolvimento de diferentes doenças. 
Cite exemplos específicos de doenças relacionadas a cada tipo de filamento (microfilamentos, microtúbulos 
e filamentos intermediários), correlacionando-as com os principais sintomas e mecanismos patogênicos. 
 
3. Os filamentos intermediários desempenham um papel fundamental na manutenção da integridade celular e tecidual. 
Discuta a especificidade dos filamentos intermediários em diferentes tipos celulares e sua importância na patogênese 
do câncer. Além disso, explore o potencial diagnóstico das proteínas de filamentos intermediários em diferentes tipos 
de tumores. 
 
4. O centrossomo é uma estrutura celular essencial para diversos processos celulares. Descreva a estrutura 
do centrossomo e explique detalhadamente seu papel na organização do citoesqueleto e na divisão celular. 
 
5. A instabilidade dinâmica é uma característica marcante dos microtúbulos e microfilamentos de actina, conferindo ao 
citoesqueleto uma alta plasticidade. Com base nessa propriedade, responda: 
 
a) De que forma a instabilidade dinâmica contribui para a versatilidade funcional do citoesqueleto, permitindo que a célula 
execute uma ampla gama de processos celulares se adaptando a demandas fisiológicas? 
 
b) Quais são os principais fatores moleculares que regulam a polimerização e despolimerização dos microtúbulos e 
microfilamentos de actina, respectivamente? 
 
c) Embora a instabilidade dinâmica seja uma característica comum, algumas estruturas celulares apresentam microtúbulos 
e microfilamentos de actina com estabilidade aumentada. Cite exemplos de estruturas celulares que possuem esses 
filamentos estáveis e explique os mecanismos que conferem essa estabilidade." 
 
 
actina 
com ADP actina com 
ATP 
 FILAMENTO INTERMEDIÁRIO 
 Citoqueratinas N eurofilamentos 
(NF-L, NF-M e NF-H) 
Laminas A/C 
No tecido 
conjuntivo, células 
musculares e 
neuroglias 
Nas células 
nervosas 
Nos epitélios Em todas as células 
nucleadas 
LÂMINA NUCLEAR 
Vimentina e vim. 
relacionadas 
NUCLEAR CITOPLASMÁTICO 
Moléculas de tubulina GTP adicionadas à extremidade do microtúbulo 
Pró filamentos contendo tubulina GDP são instáveis e se soltam da parede do 
microtúbulo 
Moléculas de tubulina 
ligada ao GDP 
MICROTÚBULOS EM CRESCIMENTO 
Quepe de 
A adição ocorre mais rapidamente do que a hidrólise de GTP 
MICROTÚBULOS EM RETRAÇÃO 
tubulina GDP é liberada no 
citosol 
Moléculas de tubulina ligadas a 
GTP 
 
 
6. A colchicina e o taxol são alcalóides com aplicação farmacológica utilizados na quimioterapia, alvejando a dinâmica dos 
microtúbulos para inibir a proliferação celular. Além de seu papel na terapia antineoplásica, esses fármacos encontram 
aplicações em outras áreas da biologia celular. Considerando a ação da colchicina e do taxol sobre os microtúbulos, 
responda: 
a) Detalhe os mecanismos pelos quais a colchicina e o taxol interferem na dinâmica dos microtúbulos, levando à inibição 
da proliferação celular. 
b) Discuta as aplicações da colchicina em outras doenças relacionadas à disfunção do citoesqueleto, além do câncer. 
Cite exemplos específicos e explique os mecanismos de ação. 
c) Além da colchicina e do taxol, existem outras drogas que atuam sobre os filamentos do citoesqueleto. Cite um 
exemplo e explique seu mecanismo de ação. 
d) Explique como a colchicina é empregada nos estudos de citogenética. 
7. Descreva como cada um dos três tipos de filamentos do citoesqueleto (microfilamentos de actina, microtúbulos e 
filamentos intermediários) contribui para os processos de divisão celular e transporte intracelular. Utilize exemplos 
específicos para ilustrar suas respostas. 
8. Quais são as principais proteínas motoras associadas aos microtúbulos e aos microfilamentos de actina? Descreva as 
características e funções de cada uma dessas proteínas, e como elas contribuem para o transporte intracelular. Utilize 
exemplos específicos de vesículas e organelas transportadas por cada tipo de proteína motora." 
 
 
 
 
carga 
cauda 
Cabeça 
 CINESINA 
carga 
cauda 
Cabeça 
EXTREMIDAD 
E “MAIS” 
microtúbulos DINEÍNA 
EXTREMIDAD 
E “MENOS” 
ATENÇÃO 
Na figura ao lado podemos 
observar 
motoras 
como as proteínas 
Cinesina e Dineína 
acopladas a membrana da vesícula 
por proteínas acessórias (cinectina 
e dinactina), podem retornar para 
efetuar novo transporte de 
vesículas nas direções da secreção 
e endocitose, respectivamente. 
FUNÇÕES DA MIOSINA EM CÉLULAS 
A cauda curta da miosina I contém sítios de ligação para 
componentes celulares e permite seu deslocamento em relação 
aos Filamentos de actina 
 
 
 
Os filamentos de miosina II promovem o 
deslizamentos de filamentos de actina uns sobre os 
outros 
 
 
 
 
 
 
 
Deslocamento de um filamento em relação ao 
 
Membrana plasmática 
 
 
 
9. Existem diferentes tipos de dineínas, cada uma com funções específicas. Discuta os diferentes tipos de 
dineínas encontradas nos cílios e flagelos, e como suas atividades coordenadas geram o movimento ciliar. 
Explique como as mutações em genes que codificam diferentes subunidades da dineína podem levar a diferentes 
fenótipos da Síndrome de Kartagener (Discinesia Ciliar primária). 
 
 
Miosina I 
DINEÍNA CAUSA FLEXÃO DO 
MICROTÚBULO 
FLAGELO 
NORMAL 
flexão 
Proteínas 
de ligação 
Braço 
externo 
da dineína 
Microtúbulo 
central 
Braço 
interno da 
dineína 
Membrana 
 Microtúbos externos 
Miosina I 
vesícula 
Miosina II 
10. Descreva os mecanismos moleculares que levam à contração muscular, desde o potencial de ação até o 
encurtamento do sarcômero. Qual o papel do cálcio nesse processo? Quais são as principais proteínas envolvidas 
e como elas interagem entre si? 
 
11. Quais os mecanismos que promovem a formação de pseudópodes e a locomoção em células que realizam 
movimento ameboide. Explique como a polimerização e despolimerização da actina, juntamente com a ação de proteínas 
motoras, contribuem para esse tipo de movimento. 
 
12. Explique como as células do sistema imune, como os neutrófilos, utilizam o movimento ameboide para migrar para 
os locais de infecção. Como as células cancerígenas se aproveitam desse mecanismo para invadir outros tecidos?"