Citoesqueleto. Função importante nos animais pois não possuem parede celular como os vegetais. Altamente dinâmico reorganiza-se continuamente

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 intermediários 2. Microtúbulos

3. 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 Vimentina e Neurofilamentos laminas nucleares relacionados à

vimentina

epitélios Tecido conjuntivo, células nervosas células nucleadas 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

Tensão Tensão

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 αe β tubulinas

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 celular

As 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 cromossomos

Colchicina: 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/cm²no 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 central Proteína motora dineína ciliar

Proteínas de ligação que fixam um microtúbulo ao outro Cílios: movimento de chicote

Flagelos: 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 Lamelipódios e Anéis contratéis 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 locomoção

Realizado por amebas, neutrófilos e células nervosas 3 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 vertebrados

Contração 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 sarcômeros

Cada filamento de miosina possui 300 cabeças – velocidade de 15µm/s

Sarcômero 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.