Citoesqueleto: Estrutura e Funções

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BIOLOGIA
CELULAR
Prof.ª Dr.ª Vanessa Bueno da Silva
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vanessab@utfpr.edu.br
Citoesqueleto
◦ DE ROBERTIS, E. M. F.; HIB, J. Bases de Biologia Celular e 
Molecular. 4. ed. rev. e atualiz. Rio de Janeiro: Guanabara 
Koogan, 2014, pp.65-94, capítulo 5.
◦ ALBERTS, B.; BRAY, D.; HOPKIN, K. Fundamentos da Biologia 
Celular. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2011, capítulo 16.
Citoesqueleto
Funções
◦Estrutura
◦ Transporte intracelular
◦Contratilidade e motilidade
◦Organização espacial
Eucariotos
Proteínas acessórias:
Reguladoras
Ligadoras 
Motoras
Filamentos:
Microtúbulos
Filamentos intermediários
Filamentos de actina ou microfilamentos
Proteínas acessórias
◦Reguladoras
◦ Controlam o nascimento, alongamento, 
encurtamento e desaparecimento dos filamentos.
◦ Ligadoras 
◦ Conectam filamentos entre si ou a outras partes 
da célula
◦Motoras
◦ Transporte de macromoléculas e organelas no 
citoplasma
◦ Deslizamento de filamentos contíguos –
motilidade, mudança da forma da célula
Esferocitose
◦Espectrina
◦ Ligação do 
citoesqueleto com 
a membrana
◦ Anemia hemolítica
◦ Proteína ligadora
Eucariotos x procariotos
Filamentos com 
estrutura semelhante em 
eucariotos
Eucariotos
Animais
Polimerização
Monômeros
X
Polímeros
Filamentos intermediários
Monômero
Dímero
Tetrâmero
Protofilamento
Monômeros em alfa-hélice
◦Quatro pares de protofilamentos enrolados 
formam o filamento intermediário
Posição
◦ Rede contínua entre a membrana plasmática e o envoltório nuclear
Tipos de filamentos 
intermediários
◦ Laminofilamentos: Lâmina nuclear
◦ Filamentos de queratina: encontrados 
principalmente na epiderme e seus 
derivados, associadas aos 
hemidesmossomos e desmossomos
◦ Citoqueratinas x Câncer
◦ Filamentos de vimentina – células 
embrionárias
◦ Filamentos de desmina – células musculares
◦Neurofilamentos – Neurônios
◦ Filamentos Gliais – Astrócitos e células de 
Schwann
◦ Astrócitos
◦ Laminofilamentos x progéria
◦ Lâmina A x Progerina
Funções
◦Manutenção da forma
◦ Posições das organelas
◦ Junções de ancoragem (desmossomos e 
hemidesmossomos)
◦ Força mecânica
◦ Presente principalmente em células submetidas a 
tensões
Microtúbulos
Centrossomo
Centro Organizador de 
Microtúbulos
Polimerização
Tubulinas - globulares
13 protofilamentos
Centrossomo
[-] encurtamento; ligação ao centrossomo [+]polimerização
-A tubulina GTP se une ao 
microtúbulo
-O GTP é hidrolizado em GDP e 
fosfato
-A tubulina GDP se desprende do 
filamento
-Para evitar gasto de energia, é 
formado um capuz de tubulina 
GTP e uma proteína se liga à 
extremidade [+]
Catástrofe
X
Salvamento
◦Citoplasmáticos
◦ Célula em interfase
◦Mitóticos
◦ Fibras do fuso mitótico
◦Ciliares
◦ Eixo dos cílios e flagelos
◦Centriolares
◦ Centríolos e corpúsculos basais
Microtúbulos citoplasmáticos
◦ Transporte
◦ Forma celular
Proteínas motoras
◦Cinesina – para +
◦Dineína + para –
◦Gasta energia (ATP)
◦Melanina, axônios
Vídeos:
-A vida no interior da célula
-Melanóforos na escama de peixe
-Um dia na vida de uma proteína 
motora
Microtúbulos mitóticos
◦ Movimento dos cromossomos
◦ Colchicina, vimblastina, taxol
◦ Colchicina e vimblastina: impedem polimerização
◦ Taxol: impede a despolimerização
Microtúbulos ciliares
◦ Formam cílios e flagelos
Cílios e flagelos
◦Eixo citosólico
◦Envolto por membrana
◦Axonema
◦Microtúbulos
◦Proteínas acessórias
◦ Ligadoras- ligam 
microtúbulos
◦Motoras - movimento
Microtúbulos centriolares:
Corpúsculo basal e centríolos
◦ 9 unidades microtubulares, cada uma formada por 3 microtúbulos
◦ Os microtúbulos A e B dos cílios são contínuos
A estrutura do flagelo bacteriano é 
diferente do flagelo eucarionte
Filamentos de actina
◦ Também chamados de microfilamentos
◦ Corticais ou transcelulares
Funções
◦ Forma celular
◦ Esqueleto das microvilosidades
◦ Contratibilidade
◦ Transporte de organelas
Polimerização
◦ Trímeros de Actina G
◦ Instabilidade dinâmica
◦Gasto de ATP
Extremidade [-] 
Polimerização e despolimerização 
lentas
Extremidade [+] 
Polimerização e despolimerização 
rápidas
Transporte de organelas
◦ Miosina I e miosina V
Citocinese
Formação de 
anel contrátil
Migração celular
◦Polimerização/ 
despolimerização 
de filamentos de 
actina
Contração muscular
Sarcômero
Junções celulares
◦ Junções de ancoragem: mantêm as células 
unidas
◦ Junções ocludentes: sela o espaço entre as 
células
◦ Junções comunicantes (gap junction): 
comunicação química
Junções de ancoragem
◦Nomeadas de acordo com o tipo de 
filamento do citoesqueleto envolvido na 
ancoragem e o tipo de ligação
◦Célula-célula:
◦ Junções aderentes: filamentos de actina
◦ Desmossomos: filamentos intermediários
◦Célula-matriz extracelular
◦ Adesões célula-matriz ligadas por filamentos 
de actina
◦ Hemidesmossomos: filamentos intermediários
Junção de oclusão
Junção de ancoragem
Junção comunicante
Actina
Filamentos intermediários
Hemidesmossomos
Desmossomos
Junção aderente
Adesões célula-matriz
ligadas por filamentos
de actina
Proteínas transmembrana de 
adesão
◦ Caderinas – célula x célula
◦ Integrinas – célula x matriz extracelular
Junções ocludentes
◦Barreira
Junções comunicantes
◦Gap junctions (animais) e plasmodesmata
(plantas)
◦Conexinas e inexinas