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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 8
Lição 3: Roteiro de uma célula eucarionteO citoesqueleto
Google Sala de AulaO citoesqueleto. Microtúbulos, microfilamentos (filamentos de actina) e filamentos intermediários. Centríolos, centrossomos, flagelos e cílios.
Introdução
O que aconteceria se alguém entrasse sorrateiramente durante a noite e roubasse o seu esqueleto? Só para deixar claro, não é provável que isso aconteça, biologicamente falando. Porém, se isso realmente acontecer, a ausência do seu esqueleto poderia fazer com que seu corpo perdesse grande parte de sua estrutura. Sua forma externa mudaria, alguns de seus órgãos internos se deslocariam e, muito provavelmente, seria bem difícil andar, falar ou se mover.
Curiosamente, o mesmo aconteceria com uma célula. Nós frequentemente pensamos sobre as células como geleias macias e não estruturadas. Mas na verdade, elas são altamente estruturadas em grande parte do mesmo jeito que nossos corpos. Elas têm uma rede de filamentos conhecida como citoesqueleto (literalmente, "esqueleto da célula"), que não apenas suporta a membrana plasmática e dá a célula uma forma geral, mas também que ajuda no correto posicionamento das organelas, proporciona caminhos para o transporte de vesículas e (em muitos tipos de células) permitem que a célula se mova.
Nos eucariontes, existem três tipos de fibras proteicas no citoesqueleto: os microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos. Aqui, examinaremos cada tipo de filamento, bem como algumas estruturas especializadas relacionadas com o citoesqueleto.
Microfilamentos
Dos três tipos de fibras proteicas no citoesqueleto, os microfilamentos são os mais finos. Eles têm um diâmetro de cerca de 7 nm e são feitos de muitos monômeros ligados de uma proteína chamada de actina, combinados numa estrutura que se assemelha a uma hélice dupla. Pelo fato de serem feitos de microfilamentos de monômeros de actina, os microfilamentos também são conhecidos como filamentos de actina. Os filamentos de actina têm direcionamento, ou seja, eles têm dois terminais estruturalmente diferentes.
Os filamentos de actina têm vários papéis importantes na célula. Por exemplo, eles servem como caminhos para o movimento de uma proteína motora chamada de miosina, que também pode formar filamentos. Por causa de sua relação com a miosina, a actina está envolvida em muitos eventos celulares que envolvem movimento.
Por exemplo, na divisão celular animal, um anel feito de actina e miosina atua para dividir uma célula gerando duas células filhas. A actina e miosina também são abundantes nas células musculares, onde elas formam estruturas organizadas de sobreposição de filamentos chamados de sarcômeros. Quando os filamentos de actina e miosina de um sarcômero deslizam um sobre o outro, seus músculos se contraem.
Os filamentos de actina também podem servir como rodovias para o interior das células para o transporte de cargas, incluindo vesículas contendo proteínas e ainda organelas. Estas cargas são transportadas pelos motores individuais de miosina, que "andam" ao longo de pacotes de filamento de actina
Os filamentos de actina podem montar-se e desmontar-se rapidamente, e esta propriedade permite que ele tenham um papel importante na motilidade (movimentação) celular, tal como na movimentação de uma célula branca sanguínea no seu sistema imunológico.
Finalmente, os filamentos de actina têm um papel estrutural chave na célula. Na maioria das células animais, a rede de filamentos de actina é encontrada na região do citoplasma no limite da célula. Esta rede, que está ligada à membrana plasmática por conectores proteicos especiais, dá à célula a sua forma e estrutura
Filamentos intermediários
Os filamentos intermediários são um tipo de elemento do citoesqueleto composto de múltiplos filamentos de proteínas fibrosas juntas. Como seu nome sugere, os filamentos intermediários têm um diâmetro médio entre 8 e 10 nm, entre os diâmetros dos microfilamentos e microtúbulos (discutidos abaixo).
Os filamentos intermediários aparecem em diferentes variedades, cada uma composta de um tipo diferente de proteína. Uma proteína que forma os filamentos intermediários é a queratina, uma proteína fibrosa encontrada nos cabelos, unhas e pele. Por exemplo, você pode ter visto um anúncio de xampu que diz suavizar a queratina de seus cabelos!
Diferentemente dos filamentos de actina, que podem crescer e desmontar-se rapidamente, os filamentos intermediários são mais permanentes e atuam essencialmente na função estrutural da célula. Eles são especializados em suportar tensão, e sua função inclui manter a forma da célula e ancorar o núcleo e outras organelas em seus lugares.
Microtúbulos
Apesar do "micro" em seu nome, os microtúbulos são os maiores entre os três tipos de fibras do citoesqueleto, com um diâmetro de cerca de 25 nm. Um microtúbulo é composto de proteínas tubulinas organizadas na forma de um tubo oco, como um canudo, e cada proteína tubulina consiste de duas subunidades, α-tubulina e β-tubulina.
Os microtúbulos, como os filamentos de actina, são estruturas dinâmicas: elas podem esticar e encolher rapidamente pela adição ou remoção de proteínas tubulina. Também igualmente aos filamentos de actina, os microtúbulos têm direcionalidade, isto é, eles têm dois terminais que são estruturalmente diferentes um do outro. Numa célula, os microtúbulos têm um papel estrutural chave, ajudando a célula a resistir à forças de compressão.
Além de fornecer um suporte estrutural, os microtúbulos atuam numa variedade de funções mais especializadas numa célula. Por exemplo, eles fornecem rotas para as proteínas motoras chamadas de cinesinas e dineínas, que transportam vesículas e outras cargas pelo interior da célula
Flagelos, cílios e centrossomos
Os microtúbulos também são componentes essenciais das três estruturas celulares especializadas dos eucariontes: flagelos, cílios e centrossomos. Você pode se lembrar que nossos amigos, os procariontes, também têm estruturas com flagelos, os quais eles usam para se moverem. Não se confunda — os flagelos dos eucariontes que vamos discutir têm praticamente a mesma função, mas uma estrutura bem diferente.
Os flagelos (do latim flagellum) são estruturas longas que parecem cabelos que se estendem da superfície da célula e são usados para mover a célula inteira, tal como num espermatozoide. Se uma célula tem qualquer flagelo, ela normalmente tem um ou uns poucos.
Cílios motores (do latim cilium) são similares, mas são mais curtos e normalmente aparecem em grande quantidade na superfície celular.
Quando as células com cílios motores formam tecidos, a sua batida ajuda a mover materiais pela superfície do tecido. Por exemplo, os cílios de células do seu sistema respiratório superior ajudam a mover poeira e partículas para fora de suas narinas.
Apesar de suas diferenças em tamanho e em número, os flagelos e os cílios motores compartilham um padrão estrutural em comum. Na maioria dos flagelos e cílios motores, há 9 pares de microtúbulos organizados num círculo, junto com dois microtúbulos adicionais no centro do anel. Este arranjo é chamado de matriz 9 + 2. Você pode ver a matriz 9 + 2 na imagem de um microscópio eletrônico à esquerda, na qual mostra dois flagelos em seção transversal.
Nos flagelos e cílios motores, proteínas motoras chamadas dineínas se movem ao longo dos microtúbulos, gerando uma força que faz o flagelo ou cílio bater. As conexões estruturais entre os pares de microtúbulos e a coordenação do movimento das dineínas permitem a atividade dos motores para produzir um padrão regular de batida
Você pode notar uma outra característica no diagrama acima: o cílio ou flagelo tem um corpo basal localizado em sua base. O corpo basal é composto de microtúbulos e atua em um papel importante na montagem do cílio ou flagelo. Uma vez que a estrutura está montada, ele também regula quais proteínas podem entrar ou sair
O corpo basal é na verdade um centríolo modificado
O centrossomo é duplicado antes que uma célula se divida e o centrossomo emparelhado parece atuar como organizador de microtúbulos que separa os cromossomos durante a divisão celular. Entretanto, a exata função dos centríolos neste processo ainda não é clara. As células com seus centrossomos removidos ainda podem se dividir, e em células de plantas, que não possuem centrossomos, a divisão simplesmente acontece.
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Do que se trata a matriz 9+2?(2 votos)
se trata de um conjunto de microtúbulos, que são um tipo de citoesqueleto, estes dão sustentação a estrutura do apêndice celular (cílio ou flagelo) , essas estruturas são formadas por conjuntos de proteínas e essas proteínas são formadas por conjuntos de aminoácidos.(5 votos)
Alguém poderia me explicar melhor o último parágrafo do texto: "O centrossomo é duplicado antes que uma célula se divida e o centrossomo emparelhado parece atuar como organizador de microtúbulos que separa os cromossomos durante a divisão celular. Entretanto, a exata função dos centríolos neste processo ainda não é clara."(1 voto)- Antes da divisão celular, os centrossomos se duplicam porque, no fim da divisão, será preciso ter um centrossomo para cada célula-filha formada. Além disso, dos centrossomos partem umas hastes que se unem aos centrômeros dos cromossomos a fim de separá-los (também, para que haja o mesmo número de cromossomos em cada célula-filha).(4 votos)
Já citado anteriormente, as Fímbrias, são a mesma coisa que os cílios?(1 voto)
Essencialmente sim, mas, os cílios são mais abundantes e de menor tamanho. Além de possuir 2 subtipos: motile cilia(maior abundância) and primary cilia.(3 votos)
O que aconteceria como uma célula se ela perdesse suas mitocôndrias?(1 voto)