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Citoesqueleto: Estrutura e Função

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Citoesqueleto
 A capacidade das células de organizar interiormente os seus componentes, adotar formas variadas e realizar movimentos coordenados
Rede intrincada de filamentos protéicos que se estende por todo o 
citoplasma, auxiliando na sustentação do grande volume 
citoplasmático das células
Rede complexa e dinâmica → “Citomusculatura” (Alberts et al., 1998)
Responsável tanto pelos movimentos das células sobre superfícies 
diversas, como pelos movimentos das estruturas/organelas 
intracelulares
Citoesqueleto
Três tipos de filamentos protéicos 
formam o citoesqueleto
Actina Proteínas fibrosasTubulina
•São os elementos mais abundantes do citoesqueleto
•Conferem a resistência mecânica às células
•Ancoram-se à membrana plasmática nas junções desmossomos
•Formam rede por todo o citoplasma
•São descritas muitas isoformas de proteínas que são altamente São descritas muitas isoformas de proteínas que são altamente 
específicas para cada tecidoespecíficas para cada tecido
•Queratina (Células epiteliais)
•Vimentina (Células mesodérimicas)
•Desmina (Células musculares)
•Gliais (Células gliais)
•Neurofilamentos (Células neurais)
Cooper, 2000
Proteínas 
fibrosas
Associam-se 
formando
filamentos
 As principais categorias de 
filamentos intermediários
Principais
filamentos
intermediários
citoplasmáticos
Filamento intermediário
nuclear (malha bidimensional)
Doenças genéticasDoenças genéticas
Epidermólise bulhosa simplesEpidermólise bulhosa simples
 São estruturas cilíndricas ocas de diâmetro aproximado de 
25nm que estão presentes em todo o citoplasma, ora como 
estruturas lábeis, ora formando organelas microtubulares- 
estáveis (cílios, flagelos, centríolos e corpúsculos basais)
Microtúbulos – Composição e estrutrura molecular
Cilíndro formado por 13 protofilamentos paralelos com
polaridade
Os protofilamentos são formados pela polimerização 
do dímero (alfa-beta tubulina)
O Centrossomo é o principal centro 
organizador de microtúbulos na 
célulaOs centrossomos localizam-se na maioria das células, próximo ao núcleo e
apresenta muitas vezes um par de centríolos 
-possui anéis de tubulina (sítios de nucleação)
Corpúsculo basal: cílios e flagelos
Centrossomo: microtúbulos(γ- tubulina)
 CINESINAS DINEÍNAS
PROTEÍNAS MOTORAS
Transporte de Organelas
Mitose
Citoplasmáticas Ciliares
Transporte de Organelas
Divisão celular
Motilidade
Em uma célula viva, o citoplasma está em 
constante movimento
Microtúbulos X Proteínas Motoras
Extremidade menosExtremidade mais
cinesina dineína
PPROTEÍNAS MOTORAS
Ligam- se aos microtúbulos e com a energia derivada 
da hidrólise do ATP, deslocam- se ao longo dos 
filamentos, transportando organelas e/ou vesículas
intracelulares
DINEÍNAS e CINESINAS 
DINEINA
CINESINA
•duas cabeças globulares (ligam- se ao ATP e interagem com os 
microtúbulos)
•cauda (interagem com um componente celular)
Interfase
Prófase
Metáfase
Duplicação 
do Centrossomo
Separação dos 
Centrossomos
e
Condensação da 
Cromatina
Ruptura do 
Envelope Nuclear
e
Formação do 
Fuso Mitótico
Adaptado de Cooper, 2000
 ColchicinaColchicina
Vinblastina – Vincristina Vinblastina – Vincristina 
 NocodazoleNocodazole
 Drogas que ligamDrogas que ligam
 tubulina monoméricatubulina monomérica
(impedem polimerização)(impedem polimerização)
TaxolTaxol
 Droga que ligaDroga que liga
 microtúbulosmicrotúbulos
 (impede despolimerização)(impede despolimerização)
 Tratamento clínico do câncer Tratamento clínico do câncer Tratamento clínico do câncer Tratamento clínico do câncer 
Cooper, 2000
Os microfilamentos são fibrilas citosólicas constituídas principalmente pela 
proteína actina e por outras proteínas que a ela se associam
Extremidade mais
Extremidade menos
protusões e 
filopódios
Anel contrátilMicrovilosi-dade
feixes 
contráteis
•Conferir a forma celular
•Propiciar a locomoção celular
•Auxiliar no transporte intracelular (proteínas motoras)
•Auxiliar no posicionamento da macromoléculas
•Promover a interações com receptores da membrana
•Formar o anel contráctil na telófase
Microfilamentos de ActinaMicrofilamentos de Actina
Microfilamentos de ActinaMicrofilamentos de Actina
fimbrina
filamina
Microfilamentos de Actina 
organizados em feixes ou 
redes
Espectrina liga a actina a membrana plasmática
Fimbrina e α-actinina: rede
Filamina: gel
α-actinina fimbrina
Feixe contráctil
Participação da 
miosina
Feixe paralelo
Empacotamento 
compacto
Filopódios e lamelipódios
1. Projeção da base anterior
2. Adesão ao substrato
3. Retração da base posterior
Cooper, 2000
Cooper, 2000
Cooper, 2000
A contração muscular é causada pelo encurtamento simultâneo de
todos os sarcômeros, causado pelo deslizamento de actina sobre
Miosina
A contração é desencadeada por um aumento repentino
na concentração de Cálcio no citosol
A molécula de miosina II, nas células musculares, podem se agrupar 
em estruturas complexas chamadas miofilamentos de miosina
Cooper, 2000
Organização molecular – 
Filamento Fino
Os filamentos finos são 
complexos constituídos 
principalmente por
actina f, tropomiosina e o 
complexo Troponina 
(TnI,TnC,TnT).
Cooper, 2000
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