Citoesqueleto: Estrutura e Funções

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22/8/2011
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CITOESQUELETO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
DEPARTAMENTO DE HISTOLOGIA E EMBRIOLOGIA
CITOLOGIA
Profa. Rosa Valéria S. Amorim
•Rede intrincada de filamentos que se estende por todo o citoplasma;
auxiliando na sustentação do grande volume citoplasmático das
células;
•Ausentes em células procariontes;
•Conservado durante a evolução;
CITOESQUELETO
FUNÇÕES
• Sustentação do volume citoplasmático;
• Forma e movimentação celular;
• Organização do interior celular:
• movimentação de organelas e vesículas;
• Separação cromossômica e da célula durante
• a divisão;
“A capacidade das células de organizar 
interiormente os seus componentes,
adotar formas variadas e realizar movimentos 
coordenados”
Estrutura altamente dinâmica
CITOESQUELETO
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TIPOS DE FILAMENTOS
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• São polímeros protéicos, ESTÁVEIS (exceto o 
nuclear), constituídos por uma classe de 
proteínas filamentosas (Isoformas), 
apresentando 10nm em diâmetro, sob a 
forma de corda; 
• São mais abundantes em células que sofrem 
estresses mecânicos, proporcionando 
resistência física a células e tecidos; 
FUNÇÃO: Sustentação
 Pt. Fibrosa;
 Domínio bastão:
- 350 aa.;
- α-hélice;
- Regiões:
 Cabeça amino-
terminal;
 Cauda carboxi-
teminal.
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DESMOSSOMOS
CADERINAPLACA DE 
PROTEÍNAS 
LIGADORAS
FILAMENTOS DE 
CITOQUERATINA
MEMBRANA 
PLASMÁTICA
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
Axônio das cls. nervosas, 
cls. musculares, cls. 
epiteliais.
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• São estruturas cilíndricas ocas formadas 
por tubulinas, que são proteínas 
globulares, constituidas de duas sub-
unidades, -tubulina e -tubulina, 
ligadas por ligações não-covalentes; 
• Os microtúbulos podem alternar períodos 
de lento crescimento e rápida 
dissociação, num processo chamado de 
instabilidade dinâmica;
MICROTÚBULOS
 Polímeros longos, ocos e rígidos;
 25 nm diâmetro, parede 6nm;
 13 protofilamentos lineares;
 e tubulinas - heterodímero
de proteína globosa;
 Extremidade mais (+) – rápida;
 Extremidade menos (-) - lenta;
 MAPs – pt. associadas aos MT:
- reguladoras do crescimento;
(estatimina e prosalina)
- estabilidade e interação;
MICROTÚBULOS
FUNÇÕES
 Organização do interior celular:
- movimentação de organelas e vesículas;
ex: mitocôndrias;
- separação cromossômica – fibras do fuso mitótico;
• Forma os cílios e flagelos;
CLASSIFICAÇÃO
 Citoplasmáticos: células em intérfase (- estáveis);
 Mitóticos: fibras do fuso mitótico (- estáveis);
 Centriolares: centríolos e corpúsculo basal (+ estáveis);
 Ciliares: eixo dos cílios e flagelos (+ estáveis);
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Três localizações de Microtúbulos nas células eucarióticas
MICROTÚBULOS
MICROTÚBULOS – FUNÇÕES
TRANSPORTE INTRACELULAR
Proteínas Motoras
Transporte de organelas e macromoléculas;
Movimento de cílios e flagelos;
ATPase nas cabeças motoras das MAPs.
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CORPO CELULAR
MICROTÚBULO
AXÔNIO
TRANSPORTE PARA 
DENTRO - RETRÓGRADO
DINEÍNA
TRANSPORTE PARA 
FORA – ANTERÓGRADO
QUINESINA
TERMINAL AXONAL
 Vírus da
raiva
CENTRÍOLOS
 1 par cada célula: próximo ao núcleo e Golgi;
 150 nm diâmetro e 300-500 nm comprimento;
 27 microtúbulos – 9 trincas com microtúbulos A, B e C;
 CORPÚSCULO BASAL – cílios – mesma estrutura.
PROJEÇÕES DE SUPERFÍCIES 
CELULARES 
PERMANENTES: CÍLIOS E FLAGELOS
MICROTÚBULOS
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CÍLIOS
 Aspecto de pêlos com 0,25 m diâmetro;
 Curtos e múltiplos no epitélio (superfície apical);
 Trato respiratório e oviduto (ap. reprodutor feminino);
TRAQUÉIA
FLAGELOS
 Estruturalmente semelhante aos cílios, mais longos;
 200µm;
 Humanos: espermatozóide; protozoários.
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 presença de ATP – flagelo: ondulatório – cílio – em chicote;
 Sindrome de Kartagener: infecções respiratórias e esterilidade –
deficiência nos braços de dineína.
MOVIMENTAÇÃO
FILAMENTOS DE ACTINA
•São finos e flexíveis, 7 nm de diâmetro 
(Microfilamentos);
•O filamento tb. possui uma polaridade 
estrutural (extremidades “menos” e “mais”);
•Geralmente são reunidos em redes ou 
feixes, devido a associação da actina com 
diferentes proteínas;
•Propriedades de géis semi-sólidos;
FILAMENTOS DE ACTINA
sustentação forma movimentação separação celular
Movimentos morfogenéticos-
desenvolvimento embrionário
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FILAMENTO: ACTINA
• Os filamentos de actina são divididos em dois 
grupos:
• Transcelulares: cruzam o citoplasma em 
todas as direções, formando feixes e redes, 
interligados por proteínas de feixe (fimbrina e 
-actinina), que proporcionam sustentação e 
determinando a forma da célula.
• Corticais: rede de filamentos situados abaixo 
da membrana plasmática (córtex), conectada a 
ela por proteínas de ligação (fodrina).
FILAMENTOS DE ACTINA
Córtex Celular
Outras funções...
•Auxiliar no transporte intracelular (proteínas motoras);
•Auxiliar no posicionamento da macromoléculas;
•Promover a interações com receptores da membrana;
Malha formada por filamentos de actina, localizada abaixo 
da membrana plasmática, com função de suporte mecânico
OBS.: essa malha fornece a base molecular para as 
mudanças na forma celular e para a locomoção (contatos 
focais – integrinas)
Associação do citoesqueleto cortical de 
eritrócitos com a Membrana Plasmática
Córtex Celular
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FILAMENTOS DE ACTINA
Dupla fita helicoidal; 
Pt mais abundante – 10% cls. 
musculares e 1 a 5% outras.;
 375 aas, 3 isoformas;
 Actina G – monômero;
 Actina F – polímero de G;
 Mg+2complexado ATP/ADP;
 extremidade + ou farpada;
 extremidade – ou cabeça 
de seta;
PROTEÍNAS LIGADORAS DE ACTINA
As Proteínas de interligação com diferentes 
propriedades organizam distintos arranjos de 
Filamentos de Actina
Formadoras de feixes:
•Fimbrinas
• -actinina
•Vilina
Formadoras de redes:
•Espectrina
•Filamina (rede tridimensional)
Proteína fragmentadora
(Geosolina)
Proteína nucleadora
(Quepe)
Proteína de ligação 
transversal no córtex 
celular
Proteína bloqueadora
Proteína de ligação 
lateral
Proteína 
motora
Proteína ligação 
lateral em 
microvilosidades 
(Vilina)
Proteína 
seqüestradora de 
monômeros 
(Timosina)
Monômeros de actina
PROTEÍNAS LIGADORAS DE ACTINA
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MUDANÇA DE FORMA
FILOPÓDIOS E 
LAMELIPÓDIOS
PROJEÇÕES DE SUPERFÍCIES 
CELULARES: 
PERMANENTES E TRANSIENTES
ACTINA - FUNÇÕES
• Mobilidade Celular
– As plaquetas também mudam sua forma durante a 
reação de coagulação sanguínea, passando por 
complexos rearranjos, que mudam a forma da 
célula. 
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PARTICIPAÇÃO DO CITOESQUELETO NA 
FAGOCITOSE
O movimento da célula 
é em resposta a sinais dados 
pelo ambiente, como sinais 
químicos (quimiotaxia), onde 
a célula vai em direção a um 
gradiente favorável. Por 
exemplo, que ocorre nos 
neutrófilos (células brancas 
do sangue).
MICROVILOSIDADES
BORDA ESTRIADA (M.O.) E MICROVILOSIDADES (M.E.T.) 
ESPECIALIZAÇÃO DE SUPERFÍCIE LIVRE
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SEPARAÇÃO CELULAR - CITOCINESE
MIOSINA
FUNÇÕES DA MIOSINA
VESÍCULA
MIOSINA I
MIOSINA I
MIOSINA II
(+)
(+)
(+)
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SARCÔMERO
ATP e Ca+2