� Função importante nos animais pois não possuem parede celular como os vegetais

� Altamente dinâmico ���� reorganiza-se continuamente

� Envolvidos em praticamente todos os processos celulares

Citoesqueleto

Funções:Permite às células eucarióticas adotarem diversas formas, organizarem os vários componentes do seu interior, interagirem mecanicamente como ambiente e realizarem movimentos coordenados.

� Suporte do citoplasma� Forma celular� Locomoção� Transporte intracelular de proteínas� Transporte de organelas� Organização intracelular� Segregação dos cromossomos na mitose� Separação das células durante a divisão

celular� Contração dos músculos

As células contém três tipos principais de filamentos:

1.Filamentos intermediários2.Microtúbulos3.Filamentos de Actina

Cada tipo de filamento protéico possui um determinado arranjo, ocupando diferentes regiões no ambiente intracelular

Filamentos intermediários

Astrócitos: filamentos intermédiários (verde) e núcleo (azul)

Características dos filamentos intermediários

� Fornecer resistência mecânica às células (axônios, células epiteliais

e musculares)� Circundam o núcleo e se estendem para a periferia da célula

� Participam das junções célula a célula – desmossomos

� Reforça o envelope nuclear – dentro do núcleo

� Mais resistente e estável entre os 3 tipos de filamentos� Semelhantes a cabos – vários fios longos e enrolados

� Ø 10 nm

Formação do filamento intermediário

Podem ser agrupados em classes segundo a proteína formadora

Filamentos intermediários

Citoplasmático Nuclear

Queratinas Neurofilamentos laminas nuclearesVimentina e

relacionados àvimentina

epitélios células nervosas células nucleadasTecido conjuntivo, células musculares

e neurogliais

Filamentos de queratina� Grupo mais variado de filamentos intermediários – varia de acordo

com o tecido (epitélio, intestino)� Atravessa o interior da célula de um lado a outro conectando-se a

outras células pelos desmossomos – alta resistência à tração

Células com filamentos intermediários

TensãoTensão

Células permanecem intactas e unidas

Células sem filamentos intermediários

Tensão

Células perdem suas ligações umas

com as outras e se rompem

Lâmina nuclear� Rede bidimensional de filamentos intermediários� Fortalece o núcleo e fornecer ponto de ancoragem para cromatina� Desfaz-se a cada divisão celular

Microtúbulos

Imagem de microscopia de fluorescência mostrando dois fibroblastos. Núcleo (rosa), microtúbulos de

tubulina (amarelo) e filamentos de actina (azul). Aumento: 980X.

Características dos microtúbulos

� São tubos longos, ocos e rijos

� Podem sofrer dissociação e reassociação rapidamente� Crescem a partir do centrossomo

� Cria uma rede de trilhos sob os quais vesículas, organelas e outros

componentes celulares podem locomover-se

� Organizam as organelas dentro da célula� Formam o fuso mitótico - segregação dos cromossomos na mitose

� Composição de cílios e flagelos

� Ø 25 nm

� Molécula de tubulina: compostas por um dímero de α e βtubulinas

� 13 protofilamentos formam um microtúbulo

� Polaridade: importante para o transporte intracelular de moléculas

Os microtúbulos podem ocupar diferentes posições no ambiente intracelular de eucariotos Depende do tipo celular ou da fase em que a célula se encontra

Microtúbulos crescem a partir do centrossomo: �Centro organizadores especializados de natureza protéica �Contém anéis de de γ tubulina, que servem como sítio de nucleação para o

crescimento dos microtúbulos

�Crescem sempre em direção a extremidade +�Cada dímero está associado a uma molécula de GTP que é hidrolisada (GDP +

Pi) quando o dímero é incorporado ao microtúbulo

Instabilidade dinâmica – Porquê?

�Ação exploratória

Dependendo da necessidade o microtúbulo se torna estável

Microtútubulo recém formado somente persistirá se suas duas extremidades estiverem protegidas contra despolimerização.

�Funcionam como trilhos por onde a célula manda vesículas e proteínas

�Velocidade de 10 cm/dia

Transporte intracelular

Proteínas motoras: vários tipos que se ligam a diferentes “cargas”Dineína: direção +Cinesina: direção -

Organização celularAs vias formadas pelos microtúbulos polarizados é a principal porção do citoesqueleto responsável pelo ancoramento de organelas delimitadas por membranas.

RE

Microtúbulos Microtúbulos

Golgi

Formação do fuso mitótico na divisão celular

Microtúbulos puxam os cromossomos para formar dois conjuntos de cromossomosColchicina: impede a polimerização do microtúbulo e pára a célula na metáfase

Cílios e flagelos�Microtúbulos estáveis - suportes rígidos �Movimentar líquido sobre sua superfície ou propelir células isoladas por

fluidos�Cílios: 1bilhão/cm2 no sistema respiratório humano�Flagelos: espermatozóides e protozoários

Cílios Flagelo

Arranjo dos cílios e flagelos: 9+2

�Uma das primeiras estruturas visualizadas na ME�Mesma estrutura de protozoários a humanos

Movimento: flexão da região centralProteína motora dineína ciliarProteínas de ligação que fixam um microtúbulo ao outroCílios: movimento de chicoteFlagelos: movimento ondulatório

Filamentos de actina

Características dos filamentos de actina

� Movimentos que envolvem a superfície celular

� Rastejar sobre uma superfície� Fagocitose

� Divisão celular

� É uma estrutura relativamente instável mas pode assumir estrutura

estável� Localiza-se principalmente abaixo da membrana

� Estrutura de microvilosidades: rija e relativamente permanente

� Ø 7 nm

São encontrados em todas células eucarióticas e podem ocupar regiões distintas no ambiente intracelular, respondendo a variação do tipo celular e fase de divisão da célula. Ainda, este filamentos permitem que as células eucarióticas adotem uma variedade de formas e desempenham diferentes funções.

Microvilosidades Feixes contráteis Anéis contratéisLamelipódios e

filopódios

Filamentos de actina

�Finos e flexíveis�Formados por idênticas moléculas de actina globular

�Actina: 5% do total de proteínas de uma célula animal�Metade está associada a filamentos e metade permanece sob a forma de

monômeros no citosol�Proteínas que impedem sua polimerização (timosina e profilina).�Polimerizam-se de forma semelhante aos microtúbulos�Monômeros de actina + ATP são adicionados ao filamento

Proteínas de ligação: maioria se liga aos filamentos de actina, em vez de se ligar aos monômeros, controlando seu comportamento

Migração e locomoçãoRealizado por amebas, neutrófilos e células nervosas3 fases: 1) emissões de protusões na região frontal; 2) adesão das protusões a superfície (integrinas)3) tracionamento nos pontos de adesão.

Interação Actina X Miosina

Miosina I

Miosina II

Várias moléculas de Miosina II - filamento de Miosina II

Ocorre em vários tipos celulares

Deslocamento ao longo dos filamentos de actina

Ocorre em muitos tipos celulares mas

principalmente no músculo

Cada molécula de miosina II é um dímero

composto por um par de moléculas idênticas

Componente da unidade

de contração da

musculatura esquelética

Formação de dobras de folhetos epiteliais - tubo neural em vertebradosContração da porção apical da célula (filamentos de actina e miosinas) - formato da célula muda de cilíndrico para piramidal

Interação Actina X Miosina

Transporte e contração associada de actina e miosina

Citocinese: ocorre com a ajuda da contração dos filamentos de actina pela Miosina II.

Musculatura esquelética �Célula muscular é gigante formada pela fusão de muitas células ���� Miofibrila�Cada miofibrila é composta por uma cadeia de unidades contráteis idênticas

os sarcômeros.

Contração: encurtamento simultâneo de todos os sarcômerosCada filamento de miosina possui 300 cabeças – velocidade de 15µm/sSarcômero pode sair do relaxamento e contrair em menos de 1 déc de segundo

�Túbulos transversos: invaginações da membrana plasmática �Retículo sarcoplasmático�Região especializada do retículo endoplasmático das células musculares que

armazena cálcio (Ca2+)�Cálcio é liberado por estímulo elétrico

O cálcio é responsável por mudar a conformação de proteínas (protomiosina e complexo de troponina) –libera a ligação entre a miosina e actina e um novo ciclo de contração pode começar.