BMF I - Citoesqueleto

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Citoesqueleto
A forma e a motilidade das células dependem de uma rede de 
filamentos proteicos de natureza diversa. 
Este sistema de filamentos é chamado CITOESQUELETO.
São estruturas dinâmicas que se reorganizam continuamente 
conforme a célula altera sua forma.
Funções celulares dependentes do 
citoesqueleto
Deslocamento de células sobre um substrato;
Contração muscular;
Alterações na forma de um embrião em desenvolvimento;
Transporte de organelas no citoplasma;
Segregação dos cromossomos da mitose
Componentes do citoesqueleto
As diferentes atividades do citoesqueleto dependem de 3 
diferentes tipos de filamentos proteicos.
Microfilamentos
São formados pela proteína actina. Esta proteína é a mais abundante 
nas células, frequentemente 5% ou mais do total de proteínas celulares.
São constituídos pela polimerização da proteína globular actina G, 
originando os filamentos de actina F.
O filamento formado difere em cada extremidade. 
extremidade menos: relativamente inerte e de crescimento lento.
extremidade mais: de crescimento rápido.
Podem formar estruturas estáveis ou lábeis. 
Filamentos estáveis formam o núcleo das microvilosidades e o mecanismo 
contrátil das células musculares. 
Já os movimentos celulares dependem de processos dinâmicos de 
polimerização/despolimerização dos filamentos de actina.
Microfilamentos
ACTINA
MIOSINA
A proteína actina em conjunto com a proteína miosina e moléculas de ATP 
gera movimentos celulares e musculares.
A miosina caracteriza-se pela sua capacidade de hidrolisar ATP (ATPase), 
especialmente quando associada à actina. O seu movimento sobre esta 
proteína é responsável pela contração muscular. 
Microfilamentos
MIOSINA
Ela é uma proteína mecanoquímica, isto é, converte a energia 
química em mecânica e por isso é também chamada de proteína 
motora. 
A miosina é o motor, os filamentos de actina são os trilhos e o ATP, 
o combustível.
Microfilamentos
Microfilamentos
Microvilosidades
Contatos focais Anel contrátil da célula em divisão
Filamentos Intermediários
Os filamentos intermediários conferem às células resistência 
mecânica ao esticamento. Esta propriedade é importante para os 
tecidos de modo geral e particularmente para aqueles que 
normalmente são submetidos à pressão, como as células 
musculares cardíacas e a pele.
Filamentos Intermediários
São chamados assim porque seu diâmetro situa-se entre o dos 
microfilamentos de actina e o dos feixes espessos de miosina.
São mais resistentes e duráveis que os microfilamentos e os 
microtúbulos.
Filamentos Intermediários
Estrutura
São formados por proteínas fibrilares.
Formam dímeros em que as extremidades correspondentes se alinham 
no mesmo sentido.
Filamentos Intermediários
Estrutura
Estes dímeros formam tetrâmeros de ponta-cabeça, ou seja, as 
extremidades NH2 de um dímero se alinha com a extremidade COOH do 
outro.
Os tetrâmeros se encaixam com outros tetrâmeros, formando longos 
filamentos helicoidais que se justapõem formando cordões muito 
resistentes. Não são polarizados como os microfilamentos e microtúbulos.
Tipicamente formam uma rede no citoplasma, envolvendo o núcleo e se 
distribuindo para a periferia.
Frequentemente se ancoram à membrana plasmática em áreas de junção 
célula-célula (desmossomas) ou junção célula-lâmina basal (hemi-
desmossoma).
Filamentos Intermediários
Sob um tecido epitelial há sempre uma espécie de tapete de moléculas de 
proteínas ao qual as células se ligam: a lâmina basal. As bases das células 
epiteliais ficam aderidas à lâmina basal por meio de estruturas celulares 
especiais, denominadas hemidesmossomos. 
Filamentos Intermediários
Filamentos Intermediários
Cada tipo celular possui filamentos intermediários específicos formados por 
diferentes proteínas.
Tipo de filamento Proteína Tipo celular
Tipo I Queratinas Epitélios
Tipo II Vimentina Tecido conjuntivo, 
células musculares
Proteína glial 
acídica
Células da glia
Desmina Células musculares
Tipo III Neurofilamentos Neurônios
Tipo IV Laminas nucleares Em todas as células 
nucleadas
Microtúbulos
São polímeros longos e rígidos que se estendem por todo o 
citoplasma e coordenam a localização intracelular das organelas e de 
outros componentes celulares.
São tubos ocos formados pela polimerização de subunidades 
diméricas da proteína tubulina (α-tubulina e β-tubulina).
Apresentam estruturas polarizadas, com uma região terminal que 
cresce mais devagar (minus-end) e outra que cresce mais 
rapidamente (plus-end).
Microtúbulos
Os microtúbulos encontram-se nucleados em centros 
organizadores, tais como o centrossomo, a partir de onde 
crescem. A região minus-end encontra-se mergulhada no centro 
organizador.
Microtúbulos
Centríolos
Cada célula possui um par de centríolos, que
se localizam próximos ao núcleo e ao
complexo golgiense, numa região
denominada centrossomo ou centro celular;
A função dos centríolos é orientar a divisão
celular, pois eles originam uma estrutura
denominada fuso mitótico, onde se prendem
os cromossomos.
Microtúbulos
Proteínas motoras dependentes de microtúbulos.
Estão envolvidas com o transporte de organelas e partículas ao 
longo dos microtúbulos.
São dependentes de ATP.
Deslocam-se somente num sentido ao longo do microtúbulo.
Microtúbulos
Cílios e Flagelos
São apêndices finos contendo no seu interior um feixe de microtúbulos 
com a característica disposição 9+2. Estendem-se a partir da superfície 
de muitos tipos de células.
Suas funções são:
• deslocar fluido sobre a célula;
• movimento celular num fluido.
-Cílios nas células epiteliais que revestem o trato respiratório humano.
-Cílios que deslocam o óvulo pelo oviduto.
-Flagelo que impulsiona o espermatozóide.
Microtúbulos
disposição 9+2 dos microtúbulos
O batimento destas estruturas é causado pelo dobramento dos 
microtúbulos, que por sua vez é mediado por uma proteína motora, a 
dineína ciliar, utilizando ATP.
Microtúbulos