Componentes_celulares_I_-_CITOESQUELETO

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Componentes Celulares 
O ambiente intracelular é definido como citoplasma, com exceção do compartimento nuclear
O citoplasma é constituido por:
• Hialoplasma: H2O e substâncias dissolvidas (sais, proteínas/enzimas, nutrientes, 
aminoácidos...)
• Conjunto de organelas: estruturas com funções específicas
Todo o citoplasma é preenchido por filamentos proteícos denominados de citoesqueleto ue
organizam o citoplasma, ancoram organelas, distribuem e compartimentalizam áreas
As organelas podem ser divididas em: 
• ORGANELAS MEMBRANOSAS (constituição lipoprotéica ≈ membrana plasmática)
– Retículo endoplasmático (liso e rugoso), mitocôndria, complexo de Golgi, lisossomos, peroxissomos, 
cloroplasto e vacúolos.
• NÃO MEMBRANOSAS
– Ribossomos e centríolos.
Organelas Não-Membranosas I
Ribossomos
• Ribossomos são os 
locais de síntese de 
proteína. 
• Estruturalmente de 2 
subunidades, formadas 
por RNA ribossômico 
(RNAr) e +-50 proteínas 
estruturais. 
•Os ribossomos podem 
ser encontrados livres 
no citoplasma ou 
comumente associados 
à parede do RER
Organelas Não-Membranosas II
Centríolos
• O centríolo é um cilindro, 
desprovidos de membrana, são 
constituídos por túbulos de 
natureza protéica (tubulina) e 
recebem inúmeras denominações 
de acordo com as funções que 
exercem como: diplossomos, áster, 
cinetossomo, blefaroplastos, etc. 
Funções dos Centríolos:
• Orientar a Divisão Celular, pois 
origina uma estrutura denominada 
fuso mitótico, onde se prendem os 
cromossomos;
•Originar Cílios e Flagelos
Centríolos
• Orientam a Divisão Celular, pois 
originam uma estrutura 
denominada fuso mitótico, onde 
se prendem os cromossomos a 
serem segregados entre as células 
filhas
Conceitos básicos
História Polímeros e monômeros
CITOESQUELETO
Rede de fibras proteicas que formam o esqueleto/arcabouço da célula
Organizam, segregam e ancoram componentes
• Polímeros protéicos com calibres 
diferentes, formados por proteínas 
específicas (monômeros) e com 
funções e distribuições sub-celulares 
específicas
• 3 tipos: MICROTUBULOS, 
FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS E 
MICROFILAMENTOS DE ACTINA
Microfilamentos
ou Filamentos de 
ACTINA
Fibras com 7 nm em 
diâmetro formadas a 
partir da polimerização de 
monômeros de actina 
globular (G). 
Papel importante na 
contração muscular, 
citocinese, movimentos 
celulares...
Localização SUBCORTICAL dos Microfilamentos ou Filamentos de 
ACTINA
Actina cortical e os
movimentos da MP
O modelo atual de 
movimentos de 
membrana e da células é 
baseado na força
propulsora da adição de 
monômeros próximos à 
membrana de forma 
perpendicular
Sarcômero: Actina + proteínas
associadas garantem a contração
muscular
a, Schematic of the laser-scanning imaging system used to 
visualize sarcomeres in live subjects. A microscope 
objective focuses ultrashort pulsed laser illumination onto 
the face of a gradient refractive index microendoscope. The 
microendoscope demagnifies and refocuses the laser beam 
within the muscle and returns emitted light signals, which 
reflect off a dichroic mirror before detection by a 
photomultiplier tube (PMT). b, Shown are the three sizes of 
microendoscopes used: 1,000, 500 and 350 m in diameter. 
c, 350- m-diameter microendoscope clad in stainless steel 
for minimally invasive imaging in the arm of a human 
subject. Scale bars are 1 cm.
Minimally invasive high-speed 
imaging of sarcomere contractile 
dynamics in mice and humans
Michael E. Llewellyn, Robert P. J. Barretto, 
Scott L. Delp & Mark J. Schnitzer
Nature 454, 784-788(7 August 2008)
doi:10.1038/nature07104
Filamentos 
intermediários
Fibras com 10 nm em 
diâmetro que se polimerizam 
em vários subtipos de 
proteínas, incluindo 
queratina, laminina, 
vimentina, desmina, 
sinemina. 
Constituem o principal 
componente da pele e pêlos, 
formam o arcabouço que 
mantém a organização 
muscular e constituem 
componentes estruturais 
importantes em distintos 
tipos celulares.
•Neurônios: Neurofilamentos
•Glia: Filamentos ácidos (GFAP)
•Tonofilamentos = filamentos de queratina
Formação do polímero 
de filamento 
intermediário a partir 
de um monômero 
filamentoso
Microtúbulos
Fibras com 23/24 nm de 
diâmetro formada pela 
polimerização de monômeros 
de alfa e beta-tubulina com 
polaridade estrutural. 
Componentes importantes de 
cílios, flagelos, fuso mitótico...
As fibras de microtúbulos são 
nucleadas nos centrossomos e a 
partir dali se extendem pelo 
citoplasma.
Extremidades: (-) Proximal e (+) Distal
Microtúbulos formam uma rede de 
filamentos que funciona como trilhos
para o tráfego e ancoragem de 
componentes na célula
http://www.youtube.com/watch?v=2-L-Ts6fsks
O fuso mitótico é formado por fibras 
de microtúbulo
Estas fibras são polimerizadas e despolimerizadas, 
crescendo e posteriormente encolhendo e arrastando 
cromossomos segregados
Flagelos e Cílios são formados por 
microtúbulos organizados em axonemas
Os cílios e flagelos são flexíveis prolongamentos da 
membrana celular, que variam de comprimento, sendo 
responsáveis pelo movimento de células como o 
espermatozóide e organismos unicelulares como o 
Paramecium.
Essas estruturas são construídas a partir de microtúbulos
e proteínas motoras (dineínas). 
Flagelos e Cílios
Os microtúbulos podem ser 
polimerizados e despolimerizados
e estabilizados de forma a 
permanecerem mais rígidos
Este fenômeno é importante em várias situações 
fisiológicas e patológicas
Papel da TAU na neurodegeneração
Antibióticos e drogas anti-cancer alteram 
estabilidade de microtúbulos
Many of the microtubule arrays in cells are labile and depend on this lability for their function. One of the most striking examples is the 
mitotic spindle, which forms after the cytoplasmic microtubules disassemble at the onset of mitosis. The mitotic spindle is the target of a 
variety of specific antimitotic drugs that act by interfering with the exchange of tubulin subunits between the microtubules and the free 
tubulin pool. One of these is colchicine( Figure 16-22 ), an alkaloid extracted from the meadow saffron that has been used medicinally in 
the treatment of gout since ancient Egyptian times. Each molecule of colchicine binds tightly to one tubulin molecule and prevents its 
polymerization, but it cannot bind to tubulin once the tubulin has polymerized into a microtubule. The exposure of a dividing cell to 
colchicine, or to the closely related drug colcemid, causes the rapid disappearance of the mitotic spindle, indicating that a chemical 
equilibrium is maintained through continual exchange of subunits between the spindle microtubules and the pool of free tubulin. Because 
the temporary disruption of spindle microtubules preferentially kills many abnormally dividing cells, antimitotic drugs, such as vinblastine
and vincristine (whose effects are similar to those of colcemid), are widely used in the treatment of cancer. 
Taxol, extracted from the bark of yew trees, has the opposite effect. It binds tightly to microtubules and stabilizes them, and when added 
to cells, it causes much of the free tubulin to assemble into microtubules. The stabilization of microtubules by taxol arrests dividing 
cells in mitosis, indicating that microtubules must be able not only to polymerize but also to depolymerize during mitosis. Taxol is also 
widely used as an anticancer drug. 
Microtúbulos
Fibras com 23-4 nm de 
diâmetro formada pela 
polimerização de monômeros 
de a,b-tubulina com 
polaridade estrutural. 
Componentes importantes de 
cílios, flagelos, fuso mitótico, 
etc.
Microfilamentos ou 
Filamentos de actina
Fibras com 7 nm em diâmetro 
formadas a partir da 
polimerização de monômeros 
de actina globular (G). Papel 
importante na contração 
muscular, citocinese, 
movimentos celulares etc
Filamentos 
intermediários
Fibras com 10 nm em diâmetro 
que se polimerizam em vários 
subtipos de proteínas, incluindo 
queratina, laminina, vimentina,desmina, sinemina.