11 - Biomembranas e Citoesqueleto

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- Citoesqueleto 
- Biomembranas 
Prof. Dr. Luis Alexandre Muehlmann 
Núcleo de Sistemas Biológicos 
Disciplina: Do Átomo à Vida 1 
Aula teórica 
Citoesqueleto 
Citoesqueleto – dinâmica intracelular 
Citoesqueleto – forma celular 
Citoesqueleto – forma celular 
Reorganização do citoesqueleto 
VÍDEO 
Estrutura dinâmica 
 
Exemplo: um neutrófilo se locomovendo 
Componentes do citoesqueleto 
São 3 famílias de moléculas proteicas 
Filamentos intermediários 
Conferem resistência mecânica às células 
 
Microtúbulos 
Determinam a localização de organelas membranosas e 
direcionam o seu transporte intracelular 
 
Filamentos de actina 
Determinam o formato celular e são necessários para a 
locomoção celular 
Arranjo do citoesqueleto 
Microtúbulos 
Filamentos intermediários 
Microfilamentos de actina 
Todos os componentes do citoesqueleto são 
polímeros 
Subunidades 
pequenas solúveis 
Filamentos 
poliméricos grandes 
Sinal, p. 
ex., uma 
fonte de 
nutrientes 
Desmanche dos 
filamentos 
Remontagem 
dos filamentos 
Microtúbulos são polímeros de tubulina 
-tubulina 
α -tubulina 
Protofilamento 
Heterodímero 
de tubulina 
Extremidade + 
Extremidade - 
Microtúbulo (13 protofilamentos) 
Lúmen 
GTP 
GTP 
ou GDP 
Microtúbulos são polímeros de tubulina 
Par de centríolos 
Matriz do 
centrossomo 
Sítios de nucleação 
(complexos anelares de -tubulina) 
Microtúbulos crescendo a partir 
dos complexos anelares de 
-tubulina do centrossomo 
Citoesqueleto – microtúbulos na mitose 
Vídeo 1 
Filamentos de actina são polímeros de actina 
Extremidade + 
Extremidade - 
ATP ou 
ADP 
Filamento de actina 
Extremidade + 
Extremidade - 
VÍDEO 
Polaridade de microtúbulos e filamentos de 
actina 
Extremidade + : onde a velocidade de 
crescimento do filamento é mais rápida 
 
Extremidade - : onde a velocidade de crescimento 
do filamento é mais lenta 
 
VÍDEO 
Microtúbulos e filamentos de actina, quando 
polimerizados, hidrolizam seus nucleotídeos 
trifosfato 
Subunidades solúveis estão na forma T 
 Polímeros são uma mistura da forma T e da forma D 
Polimerização seguida de 
hidrólise do nucleotídeo 
Extremidade – 
adição é lenta 
Extremidade + 
adição é rápida 
Filamentos intermediários são agregados 
compactos de espirais espiraladas 
Monômero 
Dímero 
espiral espiralada 
Tetrâmero 
Dois tetrâmeros 
Oito tetrâmeros torcidos, em forma de fibra 
Filamentos intermediários são agregados 
compactos de espirais espiraladas 
Principais tipos de filamentos intermediários 
Filamentos intermediários conferem força 
mecânica às células animais 
Filamentos de queratina em células epiteliais 
Desmossomos 
Membranas Biológicas 
Bicamada 
lipídica 
Membranas biológicas têm composição variável 
Componentes (% em massa) 
Proteína Fosfolipídios Esteróis Tipo de esterol 
Bainha de mielina humana 
Fígado de camundongo 
Folha de milho 
Levedura 
Paramécio (protista flagelado) 
Escherichia coli 
Colesterol 
Colesterol 
Sitosterol 
Ergosterol 
Estigmasterol 
Plasmática 
Mitocondrial 
interna 
Mitocondrial 
externa 
Lisossomal 
Nuclear 
Retículo endopl. 
rugoso 
Retículo endopl. 
liso 
Golgi 
% do lipídio em massa 
Membranas biológicas têm composição variável 
Existem diversos tipos de membranas em uma 
mesma célula 
Distribuição de moléculas em membranas 
biológicas Oligossacarídeo de uma 
glicoproteína 
Lado de fora 
Lado de dentro 
Bicamada 
lipídica 
Glicolipídio 
Esterol 
Cabeças polares 
de fosfolipídios 
Proteína 
periférica 
Proteína 
integral 
Proteína 
covalentemente 
ligada a lipídio 
Proteína 
integral 
Lipídios 
em 
forma de cone 
Lipídios 
cilíndricos 
Cavidade 
aquosa 
Por que é formada a bicamada lipídica? 
A distribuição de lipídios é geralmente 
assimétrica em membranas biológicas 
Monocamada 
interna 
Monocamada 
externa 
Proteínas de 
membrana 
Proteína 
periférica 
Proteína 
periférica 
Detergente 
Proteína ligada 
por âncora de GPI 
Proteína integral 
Tipos de proteínas integrais 
Âncoras lipídicas 
para proteínas 
Palmitoil 
N-miristoil 
Farnesil 
âncora de GPI 
Flip-flop 
Flip-flop não catalisado 
Flip-flop catalisado pela flipase 
Difusão lateral não catalisada 
Balsas lipídicas 
Balsa, rica em esfingolipídios 
e colesterol 
Referência recomendada 
Nelson, David L.; Cox, Michael M. Princípios de 
Bioquímica de Lehninger. A partir da 4a edição. 
Alberts, et al. Biologia Molecular da Célula. A partir 
da 4a edição. (Capítulos 10 e 16 na 5a edição).