Microfilamentos actina vermelho

Microtúbulos tubulina verde,

Núcleos azul.

Citoesqueleto de uma célula eucariótica

Citoesqueleto –rede dinâmica de filamentos

proteicos com diversas funções

● Três famílias de proteínas constituem o citoesqueleto:

filamentos intermédios

actina

tubulina ● A organização espacial e os movimentos das células ou dos seus organelos estão dependentes do citoesqueleto

● A mitose e a citocinese são processos directamente associados ao citoesqueleto

● A evolução do citoesqueleto ocorreu antes da separação filogenética entre plantas e animais; por isso, as principais características do citoesqueleto foram conservadas em ambos os reinos.

Citoesqueleto – rede de filamentos proteicos (corados

com o corante específico das proteínas Azul de

Coomassie) espalhada por toda a célula

Plant cell wall

Principais funções do citoesqueleto

Ligação - suporte da membrana e

ligação de organelos ou partículas

celulares (por ex., polissomas)

Mobilidade – movimento celular ou

dos seus componentes

Informação – por exemplo, sobre

a geometria espacial da célula

Polaridade – a assimetria das fibras

confere polaridade ao citoesqueleto

Filamentos intermédios

Ligação de filamentos intermédios

Rede de filamentos proteicos que se

mantém quando o conteúdo celular é

“lavado”

Domínio central

Microfilamentos - Filamentos de actina - polímeros da proteína actina

molécula de

actina com ATP,

moléculas de

actina na forma

G (G-globular),

aberta

trímero de F-

actina (F-

filamento)

fechada e

filamento de

actina

modelo

tridimensional

da actina (cada

“esfera” =

aminoácido)

imagem em

microscopia

electrónica de

filamentos de

actina

Filamentos de actina ou microfilamentos

Microtúbulos – polímeros heterodiméricos da proteína α- e β-tubulina

Polaridade dos microfilamentos e dos microtúbulos

Extremidade

mais dinâmica:

extremidade +*

Extremidade

menos dinâmica:

extremidade –*

* + e – não se refere a carga eléctrica mas sim às características

bioquímicas de cada extremidade, que são diferentes por a

polimerização ser assimétrica

Propriedades mecânicas dos filamentos que

constituem o citoesqueleto

Filamentos intermédios – equivalentes a cordas: dobram facilmente,

quebram dificilmente;

Filamentos de actina – são os mais finos; esticam dificilmente,

quebram facilmente;

Microtúbulos – tubos ocos, rígidos e fortes

O citoesqueleto na mitose e na citocinese

O citoesqueleto na mitose e na citocinese

O fuso mitótico é constituído por centenas a milhares de microtúbulos e

proteínas associadas

O fuso mitótico tem dois polos que correspondem à sua organização

bipolar e à zona onde se juntam os cromossomas depois de separados os

cromatídeos irmãos (ver slide seguinte)

A estrutura dos polos dos fusos dos animais e das plantas é diferente –

nos animais o polo é muito concentrado, construído em volta do

centrossoma; na interfase o centrossoma encontra-se adjacente ao núcleo

e apresenta uma rede de radial de microtúbulos, replica na fase S, as

duas unidades separam-se na profase e formam duas redes radiais de

microtúbulos (aster) que se tornam no polo do fuso.

nas plantas o fuso é mais difuso, não existem centrossomas. A

formação do fuso começa (como nas células animais) durante a profase.

Na interfase, a maior parte dos microtúbulos constituí um rede cortical. Na

profase os microtúbulos corticais desaparecem excepto os que formam a

banda de pré-profase.

Microtúbulos Mitose e Citocinese Célula Vegetal

Banda de pré-profase:

microtúbulos e

filamentos de actina

Microtúbulos sobrepostos Microtúbulos do

fragmoplasto

Rede cortical de microtúbulos

de interfase

Microtúbulos de três tipos

constituem o fuso das células

animais:

# astrais – do centrossoma;

# do cinetocoro;

# sobrepostos

As extremidades + (mais) dos

microtúbulos projectam-se para

o exterior do centrossoma e as

extremidades – (menos) estão

ligadas no polo do fuso

O centrosoma inicia a

organização (assemblagem) dos

polos do fuso mas a maior

parte dos microtúbulos do

cinetocoro e microtúbulos

sobrepostos que se juntam no

polo são provenientes do

centrosoma e são levados para

e organizados no polo por

proteínas motoras

Microtúbulos Mitose e Citocinese Célula Animal

Proteínas motoras

Separação dos dois polos do fuso na profase de uma

célula animal

Cromossoma em metafase marcado com um corante do

DNA, fluorescente, e com anticorpos que reagem com

as proteínas do cinetocoro (vermelho)

1 em levedura

40 em alguns

mamíferos

Centrossoma duplicado - cada centrossoma

contém um par de centríolos

Cinetocoros

Microtúbulos

DNA