Componentes das células

Em geral, a composição das células animais (citosol e organelas) é bastante semelhante, embora sejam reconhecidos diversos tipos celulares nos tecidos. As organelas podem ser classificadas como membranosas (delimitadas por membrana lipoproteica, como retículo endoplasmático, mitocôndrias, lisossomos, complexo golgiense) ou não membranosas (não possuem envoltório de membrana lipoproteica como ribossomos, centrossomo e o citoesqueleto).

Clique nas abas abaixo e aprenda sobre o citosol, citoesqueleto e microtúbulos.

Citosol

Nas células eucarióticas, o citosol abriga constituintes comumente encontrados na região protoplasmática das bactérias, como enzimas, ribossomos e ácidos nucleicos (RNAs ribossômicos, mensageiros e de transferência). O citosol se estende do envelope nuclear à membrana plasmática. Dessa forma, ocupa o espaço localizado entre as organelas. Além de enzimas e dos elementos da síntese de proteínas, estão presentes no citosol moléculas sinalizadoras (mediadores intracelulares, hormônios e íons), chaperonas (proteínas que auxiliam no dobramento das proteínas citoplasmática), proteassomas (enzimas que descartam moléculas peptídicas disfuncionais) e inclusões (grânulos de glicogênio, gotículas lipídicas, pigmentos e cristais proteicos).

Você sabe o que é o citoesqueleto? Na sequência, estudaremos essa estrutura das células.

Citoesqueleto

É um sistema de estruturas fibrilares que auxiliam na manutenção da forma das células, bem como nos movimentos celulares. Os componentes primários do citoesqueleto são os microtúbulos, filamentos intermediários e microfilamentos, todos de origem proteica. Das funções dos microfilamentos e dos microtúbulos, o direcionamento para moléculas de proteínas e organelas são as mais importantes.

Microtúbulos

Os microtúbulos são estruturas cilíndricas tubulares com cerca de 24 nm de diâmetro, formadas por tubulina. Existem alguns tipos de tubulina, sendo as mais importantes as tubulinas alfa (α) e beta (β) que formam heterodímeros (proteínas compostas por duas subunidades diferentes).

As extremidades dos microtúbulos são chamadas positivas (+), onde são polimerizados; e negativas (-), onde são

VOCÊ QUER VER?

Vamos conhecer mais sobre a ação das aquaporinas? Observe o vídeo Chemical Signalling: (ADH), animação que mostra a ação do hormônio antidiurético. Para Antidiuretic hormone

assistir, acesse: <https://www.youtube.com/watch?v=r15H_xQqOd8>.

Caso queira assistir à animação com legendas em português, clique sequencialmente em detalhes → legendas → traduzir automaticamente → selecione o idioma “português”.

As extremidades dos microtúbulos são chamadas positivas (+), onde são polimerizados; e negativas (-), onde são desmontados. Os microtúbulos promovem o transporte vesicular e de organelas, e compõem as fibras do fuso que, tracionadas, deslocam cromossomos na divisão celular.

A figura abaixo apresenta detalhes de um microtúbulo. Acompanhe!

Figura 12 - Microtúbulos: subunidade de tubulina (um dímero αβ) na parede do microtúbulo (A); dímeros de tubulina agrupados na parede do microtúbulo (B e C); micrografia de secção transversal de microtúbulo com

anel de 13 subunidades distintas (D); e micrografia de microtúbulo visualizado longitudinalmente (E). Fonte: ALBERTS, et al., 2017, p. 572.

Centrossomos

São estruturas circunjacentes ao núcleo das células animais, constituídas por um par de centríolos, normalmente perpendiculares, envoltos pelo material pericentriolar amórfico. Os centríolos são organelas que se assemelham a tubos cilíndricos, constituídos de microtúbulos. Os microtúbulos nos centríolos são organizados por nove trincas longitudinais, interligadas por uma proteína ligadora, ao redor do seu diâmetro.

Os centrossomos são conhecidos como os “centros organizadores dos microtúbulos” (MTOC do inglês, ), cuja constituição é de tubulina gama (y). Na divisão celular, os centrossomos são microtubule-organizing center

replicados e migram aos polos celulares. Com a formação do fuso mitótico, coordenam as fases da divisão.

Figura 13 - Centrossomo com matriz amorfa de proteínas e anéis de γ-tubulina (vermelho) (A); a extremidade (-) de cada microtúbulo está inserida no centrossomo, tendo crescido a partir de um complexo do anel de γ-

tubulina; a extremidade (+) se estende para o citoplasma (B). Fonte: ALBERTS et al., 2017, p. 573

Dando sequência aos seus estudos, apresentaremos os cílios e flagelos. Fique atento!

Cílios e flagelos

VOCÊ SABIA?

O fármaco antineoplásico colchicina se liga aos microtúbulos, impedindo que organelas sejam deslocadas nas células, a formação das fibras do fuso na divisão celular, ocasionando a morte celular. A colchicina tem alta afinidade pela estrutura secundária da tubulina, prejudicando a sua polimerização pelo dobramento incorreto da estrutura secundária da β-tubulina. É bastante empregada para testes citogenéticos por suspender a mitose das células em estudo. Um exemplo clássico de uso da substância foi o seu emprego em protocolos de cariotipagem.

Cílios e flagelos

Os cílios e os flagelos são projeções nas células, cuja principal diferença está no comprimento. Ambas são estruturas móveis ativadas pela proteína motora dineína. Veja, na figura a seguir, os microtúbulos nos cílios e flagelos, organizados em arranjos “9 + 2”.

Figura 14 - Microtúbulos nos cílios e flagelos: micrografia de flagelo em secção transversal com a organização “9 + 2” (A); corte transversal de flagelo com nove microtúbulos externos, apresentando duas colunas de moléculas

de dineína (B).

Fonte: ALBERTS et al., 2017, p. 583.

Os cílios promovem a propulsão de muco sobre a superfície das mucosas; já os flagelos, estruturas características dos espermatozoides, auxiliam no seu deslocamento. Ambos apresentam um eixo longitudinal (axonema) envolto por um prolongamento de membrana, ancorado ao corpúsculo basal. Nos nove grupos da região circunferencial são encontradas duplas de microtúbulos. Além dessa diferença, a estrutura possui adicionalmente dois microtúbulos centrais.

Filamentos intermediários

São denominados intermediários, pois apresentam menor espessura quando comparados com os microtúbulos, e, maior, quando comparados aos microfilamentos (diâmetro de aproximadamente 10 nm). Colaboram com a manutenção da forma das células e da posição das organelas. São encontrados nas células que compõem tecidos que suportam grandes variações de tensão. Filamentos intermediários ausentes ou defeituosos podem trazer consequências como ruptura e formação de vesículas tegumentares.

A seguir, apresentaremos os microfilamentos.

Microfilamentos

São longas fibras de actina com diâmetro entre 4 e 6 nm. A actina é abundante nas fibras musculares estriadas e, nas demais células, fixam-se em diversos pontos do citoesqueleto. Estão presentes nas microvilosidades da região apical das células epiteliais do intestino delgado (bordas estriadas) e túbulos contorcidos proximais dos néfrons renais (bordas em escova), responsáveis por funções de absorção e secreção. São bastante desenvolvidas nos lamelipódios, estruturas emitidas pela membrana nos movimentos por superfícies.

Figura 15 - Esquema e micrografia do polo apical de célula do intestino delgado: microvilosidades. Fonte: JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2012, p. 135.

A principal função das microvilosidades intestinais são prolongar o citoplasma através das membranas, ampliando a área de absorção dos enterócitos.