Aula 08 Citoplasma e Citoesqueleto

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SDE0906 – BIOLOGIA CELULAR 
Aula 08: Citoplasma e Citoesqueleto 
 
AULA 08: Citoplasma e Citoesqueleto 
Biologia Celular 
O citoplasma compreende o espaço entre a membrana plasmática e a carioteca em 
células eucariotas. 
Em células procariontes compreende todo seu conteúdo. 
Célula Procarionte 
Flagelo 
Citoplasma Ribossomos 
Mesossomo 
Parede celular 
Cápsula 
DNA 
(nucleóide) 
Membrana 
plasmática 
Célula Eucarionte 
Citoplasma 
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Faz parte do citoplasma uma solução aquosa contendo uma 
grande quantidade de moléculas orgânicas e inorgânicas, chamado 
de hialoplasma ou citoplasma fundamental. 
O hialoplasma é considerado um coloide. 
Imersos no citoplasma encontramos o citoesqueleto e as organelas 
citoplasmáticas. 
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Hialoplasma 
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O citoplasma compreende o espaço entre a 
membrana plasmática e a carioteca em 
células eucariotas. 
Em células procariontes compreende todo 
seu conteúdo. 
Microtúbulos visualizados com anti-β-tubulina. 
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Citoesqueleto 
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Funções do citoesqueleto 
O citoesqueleto é responsável por: 
 
• Estabelecer a forma da célula e permitir que esta se modifique; 
• Manter o posicionamento das organelas citoplasmáticas; 
• Permitir os movimentos celulares; 
• Participar da divisão celular. 
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Movimentos celulares 
• Contração celular (músculo); 
• Citocinese (separação do citoplasma no final da divisão celular); 
• Movimento de microvilosidades; 
• Movimentos ameboides (pseudópodos); 
• Movimentos morfogenéticos (durante o desenvolvimento 
embrionário); 
• Movimento de organelas; 
• Movimento de cílios e flagelos; 
• Movimento dos cromossomos na divisão. 
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A B 
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Movimentos celulares 
Microtúbulos na divisão celular Diapedese: saída dos neutrófilos do sangue para o tecido 
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Movimentos celulares 
D 
Ameba Nuclearia emitindo pseudópodes Contração muscular. Todos os movimentos estão 
envolvidos com o citoesqueleto 
C 
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Composição do citoesqueleto 
O Citoesqueleto é composto por: 
 
• Microfilamentos; 
• Filamentos Intermediários; 
• Microtúbulos; 
• Macromoléculas proteicas. 
Filamentos de actina 
8 nm 
Filamentos intermediários 
8 - 12nm 
Microtúbulos 
25 nm 
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Microfilamentos Microtúbulos Intermediários 
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Composição do citoesqueleto 
Tipos de filamentos encontrados no citoesqueleto 
Microtúbulos com anti Β-tubulina Filamentos de queratina Microfilamento de actina 
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Composição do citoesqueleto 
As várias atividades do citoesqueleto dependem dos três diferentes 
tipos de filamentos proteicos: 
 
• Microtúbulos: são formados por tubulina; 
• Microfilamentos: são formados por actina; 
• Filamentos intermediários: formados por uma família de proteínas 
fibrosas, tais como vimentina, queratina, desmina etc. 
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Composição do citoesqueleto 
Actina (seta) dando sustentação às microvilosidades 
da célula do intestino. Microscopia eletrônica. 
Actina em vermelho e microtúbulos em 
verde. Imunofluorescência. 
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Actina (seta) dando sustentação às microvilosidades 
da célula do intestino. Microscopia eletrônica. 
Actina em vermelho e microtúbulos em 
verde. Imunofluorescência. 
Composição do citoesqueleto 
Clique aqui para assistir 
os Pseudópodes. 
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Composição do citoesqueleto 
Proteínas motoras não filamentosas como a dineína e cinesina também 
fazem parte do citoesqueleto; 
Elas trabalham em conjunto com os microtúbulos e as miosinas 
(que atuam com as actinas), fazendo o deslocamento das organelas, 
estruturas etc. 
Também fazem parte da estrutura de cílios e flagelos. 
Clique aqui para assistir o 
Tráfego de vesículas. 
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Microtúbulos 
Os microtúbulos são tubos ocos e longos, muito finos, de aproximadamente 24nm; 
São formados por dímeros proteicos constituídos por duas cadeias polipeptídicas alfa 
e beta tubulina, dispostos em hélice; 
A proteína alfa-tubulina está exposta em uma extremidade, e a proteína beta-tubulina, 
na outra extremidade. 
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Instabilidade dos microtúbulos 
Os Microtúbulos estão em constante reorganização, crescem por uma das extremidades (+), 
por polimerização dos dímeros. Diminuem pela outra extremidade (-), despolimerização. 
 
• -tubulina: extremidade (+) 
• -tubulina: extremidade (-) 
Muitos dímeros de tubulina já ficam sintetizados no citoplasma, para serem usados na 
polimerização. 
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Instabilidade dos microtúbulos 
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São alvos de drogas usadas no tratamento do câncer, que impedem a divisão 
celular: 
 
• Colchicina: se liga à tubulina e impede a polimerização. 
 
• Taxol: se liga ao microtúbulo e impede a despolimerização. 
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Instabilidade dos microtúbulos 
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Os microtúbulos são importantes porque participam: 
 
• Da estrutura e movimentação de cílios e flagelos; 
• Do transporte intracelular de partículas; 
• Do deslocamentos dos cromossomos na mitose; 
• Do estabelecimento e manutenção da forma da célula. 
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Importância dos microtúbulos 
Eles também originam estruturas estáveis como os centríolos, cílios, flagelos e os 
corpúsculos basais. 
Estruturas estáveis formadas por 
microtúbulos 
Localização 
Centríolo Em todas as células animais 
Corpúsculo basal Na região de ancoragem e origem dos cílios 
Cílios Epitélio das tubas uterinas e das vias 
respiratórias 
Flagelo Espermatozoides 
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Centríolos 
• Os centríolos são formados de microtúbulos e estão nas células aos 
pares; 
• Próximos ao núcleo e ao Complexo Golgiense (nos centrossomos 
ou centro celular); 
• Os centrossomos são locais de materiais amorfos de onde se 
originam os microtúbulos que, as vezes, não contém centríolos. 
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Centríolos 
Os centríolos são cilindros de 150nm de diâmetro e 500nm de comprimento. 
Formam um ângulo reto um com o outro. 
Possuem 27 microtúbulos dispostos em nove feixes, cada um com três 
microtúbulos paralelos presos entre si. 
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A figura mostra a metáfase 
da mitose (divisão celular). 
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Centríolos 
Uma das principais funções dos centríolos é orientar a divisão celular, pois eles originam 
uma estrutura denominada fuso acromático, onde se prendem os cromossomos. 
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A figura mostra a movimentação dos cílios 
e dos flagelos. O cílio lembra um chicote e 
o flagelo é helicoidal. 
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Cílios e Flagelos 
São projeções das células, formados por microtúbulos e proteínas. 
Possuem função de movimentação. 
São formados por um arranjo específico dos microtúbulos recoberto pela membrana 
plasmática. 
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Cílios e FlagelosOs cílios tem 0,25m de diâmetro; 
Região central formada por 
microtúbulos estáveis em forma de 
feixes que crescem no citoplasma a 
partir de um corpúsculo basal, que é o 
centro organizador do cílio. 
Ao redor do par central existem 9 pares, 
unidos por dineína. 
Os flagelos têm uma estrutura interna 
semelhante a dos cílios, porém são 
muito longos.m 
7 
8 
Estrutura de um flagelo eucarionte 
1- Axonema; 
2- Membrana; 
3- Transporte intraflagelar; 
4- Corpúsculo basal; 
5 e 7- Disposição dos microtúbulos; 
6 e 8- Tripletes de microtúbulos. 
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Filamentos intermediários 
Os filamentos intermediários são mais abundantes 
em células que sofrem estresses mecânicos, 
proporcionando resistência física a células e tecidos. 
São extremamente úteis em animais que possuem 
corpo mole como os nematódeos e outros 
invertebrados que não possuem exoesqueleto. 
 
Tornam as células resistentes ao estresse mecânico 
como, por exemplo, no axônio de neurônios, em 
células musculares e células epiteliais. 
 
A epidermólise bolhosa, por exemplo, é uma doença 
em que mutações nos genes que originam queratina 
comprometem sua participação na estrutura das 
camadas mais superficiais da pele. 
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Filamentos intermediários 
Proteínas que constituem os 
 filamentos intermediários 
Localização 
Queratinas Epitélio da pele, pelos, unhas e cornos 
Vimentina Fibroblastos, células da glia e musculares 
Lâminas nucleares Todas as células animais 
Neurofilamentos Neurônios 
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Filamentos intermediários 
Ancoram-se, na membrana plasmática, 
às estruturas de adesão celular, como 
os desmossomos, importante para a 
adesão intercelular. 
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Queratina 
Espaço extracelular 
Caderina proteína 
de adesão 
Queratina 
 (filamento do 
 citoesqueleto) 
Membrana 
 plasmática 
Placas do 
desmossomo 
Queratina 
(filamento do 
citoesqueleto) 
Extremidade negativa 
perde actina G 
Extremidade positiva 
ganha actina G 
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Microfilamentos 
São filamentos de actina, com aproximadamente 7nm de diâmetro. 
Estão associados às proteínas ligadoras de actina. 
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Subunidade de actina G 
C 
B 
A 
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Microfilamentos 
Participam da composição dos sarcômeros, estruturas responsáveis pela contração muscular. 
ATP + CA2+ + Mg2+ 
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C 
ATP + CA2+ + Mg2+ 
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B 
A 
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Microfilamentos 
Participam da composição dos sarcômeros, estruturas responsáveis pela contração muscular. 
Clique aqui para 
assistir o Sarcômero. 
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Microfilamentos 
Participam de movimentos envolvendo a superfície celular, como rastejar, fagocitar e 
movimentos de vilosidades. 
Microvilosidade 
Feixes contráteis no 
citoplasma 
Protrusões de borda anterior 
de uma célula em movimento 
Anéis contráteis em 
uma célula em divisão 
Filamentos de actina em diferentes tipos celulares. 
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Exercício 
1) (UFJF) O citoesqueleto é fundamental para o adequado funcionamento 
 das células. Sobre o citoesqueleto, é incorreto afirmar que ele: 
 
a) Está envolvido no movimento dos espermatozoides. 
b) Participa do processo de contração muscular. 
c) Apresenta centríolos como um dos seus componentes. 
d) Tem como principais componentes diversos tipos de glicídios. 
e) Participa da adesão entre células. 
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Exercício 
2) (PUCRS - 2010) Na pesquisa 1, um biólogo introduziu, no citoplasma 
 de amebas, certa droga capaz de despolimerizar as proteínas do citoesqueleto. 
 Em suas observações, ele notou que amebas desprovidas de citoesqueleto 
 íntegro ficavam impedidas de realizar muitas funções, EXCETO. 
 
a) Locomoção. 
b) Divisão. 
c) Fagocitose. 
d) Exocitose 
e) Osmose. 
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AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO. 
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS? 
 
 
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Citoplasmáticos 
 
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