Citoesqueleto e Movimento Celular

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04/03/2018
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Citoesqueleto e 
Movimento Celular
Prof. Edson Cinaqui Filho
Biologia Celular
Universidade Metodista de São Paulo
Escola de Ciências Médicas e da Saúde
CITOESQUELETO
• Intrincada rede de filamentos proteicos que se
estende através do citoplasma.
• Em sintonia, são responsáveis pela integridade
estrutural das células e por uma ampla
variedade de processos dinâmicos, como a
aquisição da forma, a movimentação celular e o
transporte de organelas e outras estruturas
citoplasmáticas.
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CITOESQUELETO - FUNÇÕES
• Controla posicionamento de organelas;
• Fornece a maquinaria de transporte que as
conecta;
• Responsável pela separação dos cromossomos
para células-filhas;
• Responsável pela separação das células na
divisão.
CITOESQUELETO - FUNÇÕES
• Interagem mecanicamente com o ambiente
• Realizam movimentos coordenados.
• Citoesqueleto é constituído por três tipos de
filamentos:
 Intermediários,
Microtúbulos,
De actina.
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Estruturas filamentosas
• Microfilamentos 
de actina
• Microtúbulos
• Filamentos 
intermédios
Componentes Tamanho Proteína Atividades
Microtúbulos ~25nm Tubulina Formação do fuso mitótico,
transporte de vesículas e
outras organelas, formação de
cílios, flagelos, centríolos e
corpúsculos basais (cílios).
Microfilamentos 5-7 nm Actina Endocitose, migração celular,
citocinese.
Filamentos
intermediários
7-10 nm Citosqueratina
Vimentina
Periferina
Desmina
Sustentação, desmossomos,
hemidesmossomos.
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Várias fitas trançadas entre si (resistência à
tensão).
• Essas fitas são subunidades dos filamentos
intermediários em forma de bastão.
• Ocorre pareamento de fitas gerando o filamento
intermediário.
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Presentes em células submetidas a estresses
mecânicos.
• Evitam que a membrana da célula se rompa em
resposta à tração mecânica (esquema).
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FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS
• Agrupados em quatro classes:
Filamentos de queratina – céls. epiteliais;
Filamentos de vimentina – céls. musculares, da
neuróglia, tecido conjuntivo (fibroblastos);
 Neurofilamentos – neurônios;
Laminas nucleares – membrana nuclear de
células animais.
• Três primeiros tipos encontrados no citoplasma,
e o quarto no núcleo.
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Organização molecular de um 
microtúbulo
Tubulina 
Tubulina 
Extremidade –
Alfa
Extremidade +
Beta
POLARIDADE
Se não apresentassem polaridade, não poderiam funcionar
como direcionadores do transporte intracelular.
MICROTÚBULOS
• Formados por expansão e crescimento, a partir de
centros organizadores especializados –
centrossomos – que controlam o número de
microtúbulos, seu posicionamento e sua orientação
no citoplasma.
• Centrossomo: presente ao lado do núcleo
quando a célula não se encontra em mitose,
organiza o arranjo de microtúbulos que irradia
deste em direção à periferia.
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MICROTÚBULOS
• Centrossomos: contêm centenas de estruturas em
forma de anel – a γ-tubulina – cada anel de γ-
tubulina funciona como um ponto de partida para
crescimento do microtúbulo.
Dímeros de αβ-tubulina são adicionados ao anel de
γ-tubulina seguindo uma orientação específica:
 Extremidade menos inserida no centrossomo.
 Crescimento ocorre apenas na extremidade mais.
• As células animais possuem um par de centríolos.
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Padrão de distribuição dos microtúbulos
Centrossoma
Extremidade (-)
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PROTEÍNAS MOTORAS
• Organelas e vesículas se movem por meio de
pequenos e abruptos passos – movimento
saltatório.
• Tanto microtúbulos quanto filamentos de actina
estão envolvidos nos movimentos saltatórios.
• Esses movimentos são gerados por proteínas
motoras, utilizam energia de vários ciclos de
hidrólise de ATP.
• Pertencem a duas famílias:
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CÍLIOS
• Estruturas semelhantes a pelos, cobertas por
membrana plasmática e que ocorrem na superfície
de diversos tipos de células eucarióticas.
• Contêm região central – microtúbulos estáveis em
feixes que crescem a partir de um corpo basal
presente no citoplasma.
• Movimentam líquidos na superfície da célula –
partículas de alimento ou locomoção.
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FLAGELOS
• Semelhantes aos cílios na estrutura, porém mais
longos.
• Propagam ondas ao longo de seu comprimento -
impulsiona a célula através do líquido.
• Tanto cílios quanto flagelos são formados por nove
pares de microtúbulos organizados em anel, em
torno de um único par de microtúbulos isolados.
Arranjo “9+2” é característico de todos os cílios e flagelos eucarióticos.
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Estruturas estáveis formadas por 
microtúbulos
Localização
Centríolo Em todas as células animais
Corpúsculo basal Na região de ancoragem e origem dos
cílios e flagelos
Cílios Epitélio das tubas uterinas e das vias
respiratórias
Flagelo Espermatozóides
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FILAMENTOS DE ACTINA
• Essenciais para movimentos que envolvem a
superfície celular (endocitose).
• Apresentam instabilidade, porém associados com
outras proteínas podem formar estruturas estáveis
(complexos contráteis nos músculos).
• Dependendo da sua associação a diferentes
proteínas:
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FILAMENTOS DE ACTINA
• podem formar estruturas rígidas e permanentes –
microvilosidades.
• Pequenos feixes contráteis que podem atuar como
“músculos”.
• Anéis contráteis espremem o citoplasma separando
as células animais em duas no momento da divisão.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Cada filamento é composto por uma cadeia
espiralada de moléculas idênticas de actina
globular, todas “apontando” para a mesma direção
em relação ao eixo da cadeia.
• Apresenta polaridade estrutural:
 Extremidade mais (+)
 Extremidade menos (-)
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FILAMENTOS DE ACTINA
• A instabilidade do polímero se dá com a quebra de
ATP nos monômeros que reduz a resistência da
ligação entre os monômeros.
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FILAMENTOS DE ACTINA
• Delgados, flexíveis e curtos.
• Existem em grande quantidade na célula.
• Raramente ocorrem isolados na célula – feixes
interligados que apresentam resistência superior.
• Podem crescer por adição de monômeros de actina
em ambas as extremidades.
FILAMENTOS DE ACTINA
• Actina corresponde por aproximadamente 5% da
proteína total de uma célula animal.
• Metade dessa actina está disposta em filamentos e a
outra metade na forma de monômeros no citosol.
• Quando há necessidade de polimerização de actina, as
proteínas de ligação unem os monômeros.
• Quando não há necessidade de polimerização, as
proteínas timosina e profilina evitam a união dos
monômeros.
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FILAMENTOS DE ACTINA
• Os filamentos de actina estão no córtex celular,
formando uma trama que sustenta a superfície
externa da célula, conferindo resistência mecânica a
essa.
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