Profª Marília Scopel

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.

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.

Estruturas filamentosas

•Microfilamentos de actina

•Microtúbulos

•Filamentos intermédios

O Citoesqueleto

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.

TIPOS DE CITOESQUELETO

Filamentos Intermediários

Microfilamentos Microtúbulos

FILAMENTOS INTERMEDIÁRIOS

• Mais estáveis e heterogê-

neos. Não apresentam polaridade.

• Formam uma rede desde a zona próxima ao núcleo (zona perinuclear) até a membrana celular (fig.1)

• Formam a lâmina nuclear, situada no núcleo e em contacto com a parte interna do involtório nuclear

Fig. 2

Fig.1

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).

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.

Organização molecular de um microtúbulo

Tubulina

Tubulina

Extremidade -Extremidade + POLARIDADE

Se não apresentassem polaridade, não poderiam funcionarcomo 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.

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.

Padrão de distribuição dos microtúbulos

Centrossoma

Extremidade (-)

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:

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.

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.

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

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:

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 (-)

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.

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.

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.