Biologia Celular - Aula Teórica 11 - Citoesqueleto

O citoesqueleto é uma estrutura de natureza protéica, característica de células eucarióticas, formada por filamentos de actina, microvilosidades e filamentos intermediários. O citoesqueleto consome muita energia, tendo em vista o fato de estar em constante polimerização e despolimerização.

Funções do citoesqueleto:

- movimentos celulares;
- movimentos intracelulares;
- comunicação celular;
- localização intracelular de organelas;
- suporte mecânico;
- origem de estruturas como cílios, flagelos e centríolos.


Microtúbulos

São tubos protéicos longos, finos e ocos, relativamente rígidos. Realizam a localização intracelular de organelas e componentes celulares.

São estruturas cilíndricas formadas por 13 protofilamentos lineares dispostos de maneira periférica, com 24 nm de diâmetro, com região positiva e região negativa.

Sua constituição é por dímeros de alfa e beta-tubulina. A região mais possui beta-tubulina, enquanto a região menos possui alfa-tubulina. A estrutura seria o seguinte:



Os microtúbulos apresentam sua organização da seguinte forma:

Estão frequentemente presentes no tecido nervoso. Ligações alfa-beta-tubulina são não covalentes fortes, e entre os dímeros são não covalentes mais fracas.

Os microtúbulos são mantidos pelo equilíbrio entre montagem e desmontagem. A instabilidade relativa dos microtúbulos dá a eles a possibilidade de sofrer um remodelamento rápido contínuo, crucial para sua função. Portanto, a polimerização e a despolimerização são processos importantes, estimulados pelo núcleo, pelo citoplasma e por hormônios.

Nucleação: formar um microtúbulo do início.
Alongamento: formar um microtúbulo a partir de uma estrutura já iniciada.

A produção de microtúbulos é composta por três etapas:

1. fase de lactência

2. fase de crescimento

3. platô (equilíbrio)
O fator limitante do crescimento de microtúbulos é a concentração plasmática de alfa e beta tubulina.

Montagem de microtúbulos


A célula esforça-se para manter a concentração crítica (Cc) de alfa e beta tubulina constante, com a mínima quantidade de tubulina necessária para o meio celular.

Os fatores que virão a interferir no processo de montagem são:
1. temperatura

- até 4 ºC, há favorecimento de despolimerização;
- mais de 37 ºC, há favorecimento de polimerização.

2. concentração de alfa e beta tubulina

- acima de Cc: polimerização;
- abaixo de Cc: despolimerização.

A região + tem maior velocidade de adição que a região -. Em células vivas, a região - está estabilizada e não há despolimerização

Desmontagem de microtúbulos

A desmontagem dos microtúbulos é rápida e desordenada, diferente da montagem.

Instabilidade dinâmica

Perídos de oscilação entre polimerização (alongamento) e despolimerização (encurtamento).

Centrossomos - sítios primários de nucleação

São os centros organizadores dos microtúbulos. São compostos de centríolos + material pericentriolar / matriz do centrossomo -> região rica em alfa e beta-tubulina.

A montagem se dá da seguinte maneira:





MAPs

São proteínas ligadas aos microtúbulos com a função de auxiliar na estabilização desses microtúbulos e na interação deles com outros componentes.

Podem estar amplamente distribuídas ou restritas.

São divididas em:

- MAPs estruturais

- MAPs motoras

MAPs estruturais

São responsáveis pela estrutura e pela sustentação dos microtúbulos. Atuam em cílios, flagelos e centríolos.

Podem estar amplamente distribuídas ou restritas.

MAPs motoras

São responsáveis pelo movimento celular. Pertencem a dois grupos: dineínas ou quinesinas (cinesinas).

Estão presentes em axônios, melanóforos e no transporte vesicular.