Aula 7a - Citoplasma e citoesqueleto

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Fundamentos de Biologia
Aula 7a: Citoplasma e Citoesqueleto
AULA 7a: Citoplasma e Citoesqueleto
Fundamentos de Biologia
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
CitoplasmaRibossomos
Mesossomo
Parede celular
Cápsula
DNA 
(nucleóide)
Membrana 
plasmática
Célula Eucarionte
Citoplasma
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O citoplasma é a parte da célula que não corresponde ao núcleo.
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.
O citoplasma é subdividido em: 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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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 queratinaMicrofilamento 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 laminofilamentos, vimentina, queratina, desmina etc.
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Composição do citoesqueleto
Proteínas motoras não filamentosas também fazem parte do 
citoesqueleto.
A dineína e a cinesina trabalham em conjunto com os microtúbulos
fazendo o deslocamento das organelas, estruturas etc. 
As miosinas atuam com as actinas
Proteínas motoras 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.
• ββββ-tubulina: extremidade (+)
• αααα-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 (desaparecimento dos 
microtúbulos).
• Taxol: se liga ao microtúbulo e impede a despolimerização (interrompe a 
despolimerização das fibras do fuso mitótico e induz o crescimento 
descontrolado – incompatível com a divisão celular).
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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 deslocamento dos cromossomos na mitose;
• Do estabelecimento e manutenção da forma da célula. 
microtúbulos(-) (+)
dineína cinesina
Microtúbulos na divisão celular
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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.
Os corpúsculos basais são estruturalmente idênticos 
aos centríolos.
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Cílios e Flagelos
Os cílios tem 0,25µm 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 
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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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Contribuem para a manutenção da forma das células e estabelecem as posições das organelas dentro da 
célula.
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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)
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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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Contração muscular.
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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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Ex: pseudópodos
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Composição do citoesqueleto
Actina (seta) dando sustentação às microvilosidades
da célula do intestino. Microscopia eletrônica. 
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Clique aqui para assistir 
os Pseudópodes.
Ameba Nuclearia emitindo pseudópodes
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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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Resposta: E