[Biologia Celular] Aula 3 - Citoesqueleto

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Citoesqueleto 
• Prof: Heloisa D’Avila da Silva Bizarro 
Citoesqueleto 
 Constitui um conjunto dinâmico de estruturas filamentosas na matriz 
citoplasmática que assume aspectos diferentes de acordo com o tipo 
celular e com as necessidades da célula. 
 
 Funções: 
 Formato das células 
 Movimentos celulares 
 Organização de componentes 
 Divisão celular 
 Tráfego de organelas 
 Suporte da membrana plasmática 
 Contração muscular 
 Etc. 
Componentes do citoesqueleto 
1 - Filamentos intermediários: 
2 - Filamentos de actina 
3 - Microtúbulos: 
4 – Macromoléculas Diversas 
 
 
Citoesqueleto 
Filamento de actina Microtúbulos Filamentos intermediários 
Microtúbulos 
 Cada dímero é constituído pelas tubulinas  e  
unidas por ligações não covalentes = heterodímero 
 Cilindro oco formado por 13 protofilamentos 
formando arranjo helicoidal 
 Cada monômero apresenta-se ligado ao GTP ou 
GDP 
 Estão em constante reorganização 
 Têm extremidades polarizadas 
 Aquela que termina em tubulina  (+) - extremidade que 
cresce 
 Aquela que termina em tubulina  (-) 
Funções dos microtúbulos 
Movimentação de cílios e flagelos 
Transporte intracelular de partículas e 
organelas (auxílio das proteínas motoras) 
Deslocamento dos cromossomos na mitose 
Estabelecimento e manutenção da forma 
celular 
Formação dos centríolos 
 
Formação do fuso mitótico 
Microtúbulos : verde 
Cromossomos: laranja 
Microtúbulos: Centríolos 
• 1 par de cilindros medindo 150 nm de diâmetro 
• Constituídos de material amorfo onde estão colocados 
27 microtúbulos = 9 feixes de 3 microtúbulos 
• localizam-se próximo ao núcleo e ao aparelho de Golgi 
numa região denominada centrossomo ou centro 
celular 
• Função: participa do fuso mitótico 
Centríolos: vistos no Microscópio Eletrônico 
Centríolo 
• Participação no fuso mitótico 
Centro organizador de microtúbulos (MTOC) – 
Centrossomo 
• Centrossomo: material amorfo onde se 
originam os microtúbulos do fuso – contém 1 
par de centríolos 
 
Filamentos de actina 
• 2 cadeias em espiral de monômeros 
globosos de actina, que se polimerizam, 
formando uma estrutura quaternária 
fibrosa. 
• Se agregam para formar feixes mais grossos 
• Abundantes nos músculos 
• Formam o córtex celular: camada 
imediatamente abaixo da membrana 
plasmática 
• Mais flexíveis que os microtúbulos 
 
 
 
Filamentos de actina 
• Funções: 
– Participa dos movimentos celulares, como 
movimento amebóide e fagocitose 
– Sustentação da célula – formação do córtex 
celular 
– Contração muscular 
 
 
Filamentos de 
actina 
Córtex celular 
Filamentos intermediários 
 Diâmetro intermediário entre 
microtúbulos e filamentos de actina 
 São abundantes nas células que 
sofrem atrito: células da epiderme 
 Formam desmossomos: estrutura que 
une uma célula a outra 
 Revestem a face nuclear do 
envoltório nuclear – lâmina nuclear 
 Principal função é conferir resistência 
física às células e tecidos. 
 São encontrados também nas células 
musculares e nervosas 
 
Filamentos intermediários 
São formados por diversas proteínas fibrosas: 
 Queratina: células epiteliais 
 Vimentina: fibroblastos, macrófagos, células 
musculares lisas, etc. 
 proteína ácida da glia: astrócitos e células de 
Schuwann 
 Proteínas de neurofilamentos: neurônios e 
axônios 
 Lamina: Lâmina nuclear 
 
Lâmina Nuclear 
• Reveste a face nuclear do envoltório nuclear 
• Proteína lamina 
 
Núcleo: Lâmina nuclear 
(verde) 
Filamentos intermediários 
• Organização: 
– Par de dímeros formam tetrâmeros 
apontando para direção oposta 
– Tetrâmero empacotam-se em 
protofilamento 
– Cada filamento apresenta estrutura de 32 α-
hélices enroladas 
– São mantidos por ligações hidrofóbicas 
Modelo de construção dos Fil. 
Intermediários 
Movimentos celulares 
• Participam: microtúbulos, filamentos de 
actina, miosina e proteínas motoras 
• 2 tipos de movimentos: 
– Movimentos que Levam à modificação das células: 
contração muscular, movimento amebóide, 
divisão celular. 
– Movimentos que não levam à modificação da 
célula: transporte intracelular de vesículas e 
grânulos 
MOVIMENTO AMEBÓIDE 
  célula migratória adquire um aspecto poligonal  
 rapidamente os filamentos corticais de actina mudam seu 
arranjo em rede  
 armações ortogonais que projetam na superfície celular 
lâminas (lamelipódios) e desses brotam arranjos verticais 
 filopódios. 
 
 
Movimento amebóide 
• Os movimentos são guiados 
por quimiotaxia 
• A actina não encurta e alonga 
em células fixas a um tecido, 
mas sim nas células 
migratórias. 
•  Os filamentos de actina 
dos microvilos são estáveis 
 
Contração muscular 
• Estrutura da fibra muscular: 
 Ao Microscópio de Ótico 
– Músculo  miofibrilas  faixas claras (banda I) e 
faixas escuras (banda A) 
Ao Microscópio Eletrônico 
– Sarcômeros =unidade básica de fibra muscular 
 
Músculo  Miofibrilas 
Contração muscular: Miofibrila 
Miofibrila 
 estrutura cilíndrica de 1 a 2 µm de diâmetro 
 Estrutura constituída sarcômeros 
 Sarcômeros: conjunto de filamentos delgados e 
espessos 
○ Filamentos delgados: filamento de actina e proteínas 
associadas ligadas em sua extremidade pela linha Z 
○ Filamentos de miosina: localizados na banda escura do 
sarcômero, encurtamento provocado pelo encurtamento 
do filamentos de miosina sobre actina 
 
Sarcômero 
Sarcômero: contração 
 
Miosina – 
• Proteína motora 
• Utiliza energia da hidrólise de ATP para 
deslizar sobre a filamento de actina 
Contração muscular 
Esquema ilustrando contração muscular 
• Tropomiosina: proteína associada a actina no sítio de 
ligação com a miosina 
• Troponina: ligada à tropomiosina, quando se liga ao 
Cálcio libera o sítio de ligação para a miosina 
 
Cílios e flagelos 
 Cílios: são estruturas curtas e múltiplas com aspecto de pequenos 
pêlos, constituídos por um feixe de microtúbulos dispostos 
paralelamente e envoltos por uma membrana, geralmente estão na 
porção apical das células 
 Flagelos são únicos e longos – encontrados em espermatozóides e 
protozoários 
 Cílios e flagelos são feixes de microtúbulos 
 9 pares de microtúbulos dispostos em círculo e um par central 
 Os microtúbulos dos pares periféricos encontram-se fundidos e os 
centrais separados. 
 
Cílios 
Flagelos 
Cílios e flagelos 
• Proteínas acessórias: 
o Dineína ciliar: pontes com pares de microtúbulos 
adjacentes 
o Nexina: une os microtúbulos uns aos outros. 
• Movimento ciliar se dá por deslizamento 
das dineínas ciliares 
• Corpos basais: 
• apresentam a mesma estrutura que os 
centríolos 
• Onde se inserem cílios e flagelos na membrana 
 
Esquema de cílios e flagelos 
Movimento de Cílios e Flagelos 
Proteínas motoras 
• Componentes adaptadores que se ligam de 
um lado às várias partículas a serem 
transportadas, e de outro lado aos 
componentes motores, 
• Movimentos mede palmo (gasto de ATP) 
• Envolvidas: 
– transporte de organelas (dineína e cinesina) 
– contração muscular (miosina) 
– movimento de cílios e flagelos (dineína ciliar) 
Transporte de organelas 
 Cinesina: 
• proteína motora move-se sobre microtúbulos para a 
extremidade (+) 
• Transporte para a periferia da célula 
 Dineína: 
● proteína motora move sobre microtúbulos para a 
extremidade (–) 
● Transporte parao centro da célula 
● Dineína ciliar: batimento de cílios e flagelos 
 
Periferia da célula 
Extremidade + 
Centro da célula 
Extremidade -