Aula_6_Biol_e_Bioq_Humana pdf

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Citoesqueleto
Profª Ana Montemezzo
Mestre em Biociências e Fisiopatologia
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O que é o Citoesqueleto?
Rede dinâmica de filamentos proteicos que se distribui pelo 
citoplasma das células. 
• Sustenta e mantém a forma celular, 
• Organiza e posiciona as organelas, 
• Permite o transporte de substâncias dentro da célula 
• Participa dos movimentos celulares e da divisão celular.
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Por que ele é importante?
Reprodução Sexuada
O encontro do 
espermatozoide com 
o ovócito depende de 
movimentos 
flagelares gerados 
por proteínas do 
citoesqueleto.
Defesa Imunológica
Sem o citoesqueleto, 
macrófagos não 
realizariam a 
fagocitose, deixando 
o organismo 
vulnerável a
infecções.
Função Cardíaca
A atividade contrátil 
das células 
musculares cardíacas, 
essencial para 
bombear o sangue, 
depende do 
citoesqueleto.
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Microfilamentos de Actina
São os filamentos mais finos do 
citoesqueleto. Concentram-se 
próximos à membrana plasmática.
Funções:
• Sustentação e alteração da forma 
celular; 
• Movimentação da célula; 
• Formação de projeções, como 
microvilosidades; 
• Participação em movimentos 
internos do citoplasma.
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Microfilamentos de Actina
São os filamentos mais finos do 
citoesqueleto. Concentram-se 
próximos à membrana plasmática.
Funções:
• Sustentação e alteração da forma 
celular; 
• Movimentação da célula; 
• Formação de projeções, como 
microvilosidades; 
• Participação em movimentos 
internos do citoplasma.
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Filamentos Intermediários
Tem espessura média e são 
formados por diferentes proteínas, 
dependendo do tipo celular. São os 
mais estáveis e resistentes.
Funções:
• Conferir resistência mecânica à 
célula; 
• Fixar uma célula a outra; 
• Sustentar e posicionar o núcleo; 
• Formar a lâmina nuclear, localizada 
abaixo do envoltório nuclear.
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Microtúbulos
São os componentes mais espessos e 
apresentam grande capacidade de 
montagem e desmontagem.
Funções:
• Formar “trilhos” para o transporte de 
vesículas e organelas; 
• Formar o fuso mitótico durante a 
divisão celular; 
• Constituir os centríolos, cílios e 
flagelos; 
• Permitir o movimento dos cílios e 
flagelos.
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Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Btub.jpg#file
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Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Btub.jpg#file
Em muitas células animais, partem do 
centrossomo, localizado próximo ao 
núcleo, e se estendem em direção à 
periferia, como raios.
Microtúbulos
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Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Btub.jpg#file
Encontram-se distribuídos pela célula e 
são especialmente abundantes no córtex 
celular, abaixo da membrana plasmática. 
Microfilamentos 
de Actina
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Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Btub.jpg#file
Formam uma rede resistente que se estende 
da região ao redor do núcleo até a periferia 
celular. Podem se conectar a estruturas de 
adesão, como desmossomos e 
hemidesmossomos.
No núcleo, as lâminas nucleares formam uma 
rede abaixo do envoltório nuclear. Essa 
organização proporciona sustentação 
mecânica e resistência à deformação.
Filamentos 
Intermediários
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Proteínas 
Motoras
Utilizam a energia 
do ATP para se 
deslocar sobre os 
filamentos do 
citoesqueleto.
Fonte da mídia: https://br.pinterest.com/medstudentslife/
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Miosinas
Deslocam-se sobre os filamentos de actina. 
Principais funções:
• Contração muscular, pela interação entre actina e 
miosina; 
• Movimentação e alteração da forma celular; 
• Formação do sulco de divisão na citocinese; 
• Transporte de vesículas próximo à membrana; 
• Participação na migração celular. 
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Cinesinas
Deslocam-se sobre os microtúbulos, geralmente em 
direção à periferia celular.
Principais funções:
• Transportar vesículas e organelas do centro para a 
periferia da célula; 
• Movimentar componentes ao longo dos axônios; 
• Participar da separação e do posicionamento dos 
cromossomos durante a divisão celular.
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Dineínas
Também se deslocam sobre os microtúbulos, mas 
geralmente em direção ao centrossomo e à região 
central da célula.
Principais funções:
• Transportar e posicionar vesículas e organelas no 
centro da célula; 
• Movimentar cílios e flagelos; 
• Colaborar na organização do fuso mitótico.
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Função característicaTrilho utilizadoProteína motora
Contração e movimentos 
celulares
Filamento de 
actinaMiosina
Transporte geralmente 
para a periferiaMicrotúbuloCinesina
Transporte para o centro e 
movimento de cíliosMicrotúbuloDineína
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Estrutura dos 
Componentes do 
Citoesqueleto
Constituídos por proteínas 
organizadas de maneiras 
diferentes. Todos são estruturas 
não membranosas, mas diferem 
em espessura, formato, 
composição e polaridade.
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Microfilamentos de Actina
• São os mais finos do citoesqueleto: aprox. 7 nm de diâmetro.
• Podem formar feixes paralelos, redes ou estruturas contráteis. 
• Associam-se a proteínas como a miosina. 
• São filamentos flexíveis, dinâmicos e capazes de montagem e 
desmontagem rápidas.
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Fonte: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/7-actina-c.php#organizacion
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Filamentos Intermediários
• Têm aprox. 10 nm de diâmetro.
• São formados por proteínas fibrosas alongadas, como queratinas, 
vimentina, desmina, neurofilamentos e lâminas nucleares. 
• Duas proteínas formam dímeros, que se associam em tetrâmeros e se 
organizam em uma estrutura semelhante a uma corda resistente.
• São os componentes mais estáveis e resistentes do citoesqueleto.
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Fonte: https://anatpat.unicamp.br/nptmeningioma22c.html
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Microtúbulos
• São os componentes mais espessos, com aprox. 25 nm de diâmetro.
• Formados por pares de proteínas chamados heterodímeros de α-tubulina e β-
tubulina. 
• Os heterodímeros se alinham, formando estruturas lineares chamadas 
protofilamentos. 
• 13 protofilamentos se organizam lado a lado, formando um tubo cilíndrico e oco. 
• Nas células animais, costumam ser organizados a partir do centrossomo.
• São estruturas rígidas, mas dinâmicas, alternando rapidamente entre fases de 
crescimento e encurtamento.
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Fonte: https://mmegias.webs.uvigo.es/5-celulas/7-microtubulos-c.php
Fonte: https://pt.khanacademy.org/science/biology/structure-of-a-cell/tour-of-organelles/a/the-cytoskeleton
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Do Citoesqueleto à 
Contração Muscular
A capacidade do citoesqueleto de se 
organizar e movimentar torna-se 
evidente nas células dos músculos 
estriados. 
Nelas, os microfilamentos de actina
interagem com a miosina e, com 
Ca²⁺ e ATP, produzem a contração.
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Fonte: Imagem criada por IA
As fibras musculares contêm miofibrilas 
formadas pela repetição de sarcômeros, 
unidades localizadas entre duas linhas Z.
Os filamentos de actina organizam-se 
com a miosina em unidades contráteis 
chamadas sarcômeros.
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Papel da Troponina e Tropomiosina
TropomiosinaTroponinaSituação
Cobreos locais de 
ligação da miosina na 
actina
Sem Ca²⁺ ligado, 
mantém a 
configuração inibitória
Relaxamento
É deslocada, expondo 
os locais de ligação da 
actina
O Ca²⁺ liga-se à 
troponina C e altera 
sua conformação
Contração
A troponina e a tropomiosina regulam a interação entre actina e miosina 
no músculo estriado.
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Subunidades da Troponina
Papel na contraçãoFunção principalSubunidade
Atua como sensor de cálcio, alterando sua forma e 
liberando os sítios da actina.Liga-se ao Ca²⁺Troponina C 
(TnC)
Durante o relaxamento, ajuda a manter os sítios da 
ac na bloqueados. Após a ligação do Ca²⁺ à TnC, 
essa inibição diminui.
Inibe a interação 
entre actina e 
miosina
Troponina I (TnI)
Transmite a mudança de conformação do complexo, 
contribuindo para o deslocamento da tropomiosina
sobre a actina.
Liga o complexo à 
tropomiosina
Troponina T 
(TnT)
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Imagem criada por IA
Durante a 
contração, a 
actina desliza 
sobre a miosina 
e aproxima as 
linhas Z. 
Os filamentos 
não diminuem 
de tamanho; é 
o sarcômero 
que encurta.
As linhas Z 
delimitam cada 
sarcômero e 
ancoram os 
filamentos 
finos.
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O Ca²⁺ liga-se à troponina C e 
promove o deslocamento da 
tropomiosina. A cabeça de miosina 
energizada, contendo ADP e Pi, 
liga-se à actina. A saída do Pi 
desencadeia o golpe de força e, em 
seguida, o ADP é liberado. Uma 
nova molécula de ATP liga-se à 
miosina e desfaz a ponte cruzada. 
A hidrólise desse ATP reposiciona e 
reenergiza a cabeça de miosina 
para um novo ciclo.
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Quando o estímulo termina, a 
liberação de Ca²⁺ diminui e o Ca²⁺
volta ao retículo sarcoplasmático. 
Com a redução do Ca²⁺ citosólico, 
ele se desprende da troponina C e 
a tropomiosina volta a recobrir os 
sítios de ligação da miosina na 
actina. A ligação de ATP às 
cabeças de miosina também 
permite o desligamento das 
pontes cruzadas remanescentes, 
favorecendo o relaxamento.
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Integração das Funções do Citoesqueleto
Imagem criada por IA
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Bons estudos!
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