O citoesqueleto é uma estrutura presente em todas as células eucarióticas, composta por uma rede de filamentos protéicos responsáveis por manter a forma da célula, auxiliar no movimento celular, além de desempenhar um papel fundamental na divisão celular e no transporte intracelular. O citoesqueleto é formado por três tipos principais de filamentos: microtúbulos, filamentos intermediários e microfilamentos de actina, cada um desempenhando funções específicas no suporte estrutural e dinâmico da célula. Neste texto, discutiremos as características, funções e estrutura do citoesqueleto e sua importância para o funcionamento celular.
Principais atributos do citoesqueleto: estrutura, mobilidade e suporte celular.
O citoesqueleto é uma estrutura complexa presente no interior das células e desempenha um papel fundamental em diversas funções celulares. Seus principais atributos incluem a sua estrutura, mobilidade e suporte celular.
A estrutura do citoesqueleto é composta por três tipos principais de filamentos: microtúbulos, microfilamentos e filamentos intermediários. Os microtúbulos são formados por dímeros de tubulina e desempenham um papel crucial no suporte estrutural da célula e na divisão celular. Já os microfilamentos, compostos por monômeros de actina, estão envolvidos na contração celular e na movimentação de organelas. Por fim, os filamentos intermediários conferem resistência mecânica à célula e protegem contra estresses mecânicos.
A mobilidade é outra característica importante do citoesqueleto. Ele permite que a célula se movimente, mude de forma e transporte organelas e vesículas dentro do citoplasma. Os microtúbulos, por exemplo, são essenciais para o movimento de cílios e flagelos, enquanto os microfilamentos estão envolvidos na formação de pseudópodes em células como os leucócitos.
O suporte celular é outra função crucial do citoesqueleto. Ele mantém a forma da célula, sustenta as organelas e participa da adesão celular. Além disso, o citoesqueleto está envolvido na comunicação entre as células e na transdução de sinais intracelulares.
Em resumo, o citoesqueleto desempenha um papel fundamental na estrutura, mobilidade e suporte celular. Seus diferentes componentes trabalham em conjunto para garantir a integridade e o funcionamento adequado das células, sendo essenciais para a manutenção da vida.
Funções do citoesqueleto: entenda o papel dessa estrutura essencial para as células.
O citoesqueleto é uma estrutura presente em todas as células e desempenha diversas funções essenciais para o funcionamento correto do organismo. Ele é responsável por manter a forma da célula, auxiliar no movimento celular e na divisão celular, além de facilitar o transporte de organelas e substâncias dentro da célula.
Uma das funções principais do citoesqueleto é fornecer suporte e sustentação para a célula, garantindo sua integridade estrutural. Ele também atua como uma espécie de “esqueleto” para a célula, ajudando-a a manter sua forma e resistir a forças mecânicas externas.
Além disso, o citoesqueleto desempenha um papel fundamental no movimento celular. Por meio de suas fibras contráteis, ele permite que a célula se desloque e realize processos como a fagocitose e a migração celular. O citoesqueleto também está envolvido na divisão celular, facilitando a separação dos cromossomos durante a mitose e a citocinese.
Outra função importante do citoesqueleto é facilitar o transporte de organelas e substâncias dentro da célula. Ele atua como uma espécie de “estrada” interna, permitindo que vesículas e outras estruturas se desloquem de um ponto a outro da célula de forma eficiente.
Em resumo, o citoesqueleto desempenha um papel crucial na manutenção da forma e da integridade da célula, no movimento celular, na divisão celular e no transporte intracelular. Sem essa estrutura, as células não seriam capazes de realizar suas funções de forma adequada.
Descubra os 3 elementos essenciais que compõem o citoesqueleto das células.
O citoesqueleto é uma estrutura complexa presente em todas as células e desempenha um papel fundamental na manutenção da forma celular, na divisão celular, no transporte intracelular e na movimentação celular. Existem três elementos essenciais que compõem o citoesqueleto: microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários.
Os microtúbulos são formados por proteínas tubulinas e têm a função de fornecer suporte estrutural para a célula, além de servirem como trilhos para o deslocamento de organelas e vesículas. Eles também estão envolvidos na formação do fuso mitótico durante a divisão celular.
Os filamentos de actina são compostos por proteínas de actina e estão envolvidos na manutenção da forma celular, na contração muscular, na formação de pseudópodes em células móveis e no movimento de células em processos como a cicatrização de feridas.
Os filamentos intermediários são compostos por diferentes tipos de proteínas, como citoqueratinas e lamins, e têm a função de conferir resistência mecânica às células, protegendo-as de forças externas e contribuindo para a integridade do núcleo celular.
Em resumo, o citoesqueleto é uma estrutura dinâmica e complexa composta por microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários, que desempenham funções essenciais para a célula, como manutenção da forma, divisão celular, transporte intracelular e movimentação. É fundamental para a sobrevivência e o funcionamento adequado das células em organismos multicelulares.
Conheça as moléculas que compõem o citoesqueleto e suas funções no organismo.
O citoesqueleto é uma estrutura complexa e dinâmica que desempenha diversas funções essenciais no organismo. É composto por três tipos principais de moléculas: microtúbulos, filamentos de actina e filamentos intermediários.
Os microtúbulos são formados por dímeros de tubulina e têm a função de fornecer suporte estrutural para a célula, além de desempenhar um papel crucial na divisão celular e no transporte intracelular de organelas e vesículas.
Os filamentos de actina, por sua vez, são compostos por monômeros de actina e estão envolvidos na contração muscular, na formação de pseudópodes em células animais e na manutenção da forma celular.
Os filamentos intermediários são feitos de diversas proteínas, como queratinas e neurofilamentos, e têm a função de conferir resistência mecânica às células, protegendo-as de estresses físicos e químicos.
Além disso, o citoesqueleto também desempenha um papel importante na motilidade celular, na adesão celular, na sinalização intracelular e na organização espacial das organelas dentro da célula.
Em resumo, as moléculas que compõem o citoesqueleto são essenciais para a manutenção da forma e da função das células, garantindo a integridade e o correto funcionamento do organismo como um todo.
Citoesqueleto: características, funções e estrutura
O citoesqueleto é uma estrutura celular composta por filamentos. Está espalhada por todo o citoplasma e sua função é principalmente de suporte, para manter a arquitetura e a forma celular. Estruturalmente, é composto por três tipos de fibras, classificadas de acordo com seu tamanho.
São fibras de actina, filamentos intermediários e microtúbulos. Cada um concede uma propriedade específica à rede. O interior celular é um ambiente onde ocorre deslocamento e trânsito de materiais. O citoesqueleto medeia esses movimentos intracelulares.
Por exemplo, organelas – como mitocôndrias ou o aparelho de Golgi – são estáticas no ambiente celular; Eles se movem usando o citoesqueleto como caminho.
Embora o citoesqueleto predomine claramente em organismos eucarióticos, uma estrutura análoga foi relatada em procariontes.
Características gerais
O citoesqueleto é uma estrutura extremamente dinâmica que representa um “andaime molecular”. Os três tipos de filamentos que o constituem são unidades repetitivas que podem formar estruturas muito diferentes, dependendo da maneira como essas unidades fundamentais são combinadas.
Se queremos criar uma analogia com o esqueleto humano, o citoesqueleto é equivalente ao sistema ósseo e, além disso, ao sistema muscular.
No entanto, eles não são idênticos a um osso, uma vez que os componentes podem ser montados e desintegrados, o que permite mudanças nas formas e dá plasticidade à célula. Os componentes do citoesqueleto não são solúveis em detergentes.
Funções
Moldar
Como o nome indica, a função “intuitiva” do citoesqueleto é proporcionar estabilidade e forma à célula. Quando os filamentos se combinam nessa intrincada rede, ela confere à célula a propriedade de resistir à deformação.
Sem essa estrutura, a célula não seria capaz de manter uma forma específica. No entanto, é uma estrutura dinâmica (contrária ao esqueleto humano) que dá a propriedade às células de mudar de forma.
Movimento e junções celulares
Muitos dos componentes celulares estão ligados a essa rede de fibras dispersas no citoplasma, contribuindo para seu arranjo espacial.
Uma célula não se parece com um caldo com diferentes elementos à deriva; Também não é uma entidade estática. Pelo contrário, é uma matriz organizada com organelas localizadas em áreas específicas, e esse processo ocorre graças ao citoesqueleto.
O citoesqueleto está envolvido no movimento. Isso acontece graças às proteínas motoras. Esses dois elementos combinam e permitem deslocamentos dentro da célula.
Também participa do processo de fagocitose (um processo no qual uma célula captura uma partícula do ambiente externo, que pode ou não ser alimento).
O citoesqueleto permite que a célula seja conectada ao seu ambiente externo, física e bioquimicamente. Esse papel de conector é o que permite a formação de tecidos e junções celulares.
Estrutura e componentes
O citoesqueleto é composto por três tipos diferentes de filamentos: actina, filamentos intermediários e microtúbulos.
Atualmente, um novo candidato é proposto como um quarto filamento do citoesqueleto: septina. Cada uma dessas partes é descrita em detalhes abaixo:
Filamentos de actina
Os filamentos de actina têm um diâmetro de 7 nm. Eles também são conhecidos como microfilamentos. Os monômeros que compõem os filamentos são partículas em forma de balão.
Embora sejam estruturas lineares, não têm formato de “barra”: giram em seu eixo e se assemelham a uma hélice. Eles estão ligados a uma série de proteínas específicas que regulam seu comportamento (organização, localização, comprimento). Existem mais de 150 proteínas capazes de interagir com a actina.
Os extremos podem ser diferenciados; um é chamado mais (+) e o outro menos (-). Nessas extremidades, o filamento pode crescer ou diminuir. A polimerização é visivelmente mais rápida no extremo; para que a polimerização ocorra, é necessário ATP.
A actina também pode ser como um monômero e ser livre no citosol. Esses monômeros estão ligados a proteínas que impedem sua polimerização.
Funções do filamento de actina
Os filamentos de actina têm um papel relacionado ao movimento celular. Eles permitem que diferentes tipos de células, organismos unicelulares e multicelulares (um exemplo são as células do sistema imunológico), se movam em seus ambientes.
A actina é bem conhecida por seu papel na contração muscular. Juntamente com a miosina, eles são agrupados nos sarcômeros. Ambas as estruturas tornam possível esse movimento dependente de ATP.
Filamentos intermediários
O diâmetro aproximado desses filamentos é de 10 µm; daí o nome “intermediário”. Seu diâmetro é intermediário em relação aos outros dois componentes do citoesqueleto.
Cada filamento está estruturado da seguinte forma: uma cabeça em forma de globo no terminal N e uma cauda de forma semelhante no carbono do terminal. Essas extremidades são conectadas umas às outras por uma estrutura linear formada por hélices alfa.
Essas “cordas” têm cabeças globulares que têm a propriedade de se enrolar com outros filamentos intermediários, criando elementos de bloqueio mais espessos.
Os filamentos intermediários estão localizados em todo o citoplasma celular. Eles se estendem para a membrana e geralmente são anexados a ela. Esses filamentos também são encontrados no núcleo, formando uma estrutura chamada “lâmina nuclear”.
Este grupo é classificado por sua vez em subgrupos de filamentos intermediários:
– Filamentos de queratina.
– filamentos de vimentina.
– Neurofilamentos.
– placas nucleares.
Papel dos filamentos intermediários
São elementos extremamente fortes e resistentes. De fato, se os compararmos com os outros dois filamentos (actina e microtúbulos), os filamentos intermediários ganham estabilidade.
Graças a essa propriedade, sua principal função é mecânica, resistindo a alterações celulares. Eles são encontrados em abundância em tipos de células que sofrem estresse mecânico constante; por exemplo, nas células nervosas, epiteliais e musculares.
Ao contrário dos outros dois componentes do citoesqueleto, os filamentos intermediários não podem ser montados e descartados por suas extremidades polares.
São estruturas rígidas (para poder cumprir sua função: suporte celular e resposta mecânica ao estresse) e a montagem dos filamentos é um processo dependente da fosforilação.
Os filamentos intermediários formam estruturas chamadas desmossomas. Juntamente com uma série de proteínas (caderinas), são criados esses complexos que formam as junções entre as células.
Microtúbulos
Os microtúbulos são elementos ocos. Eles são os maiores filamentos que constituem o citoesqueleto. O diâmetro dos microtúbulos em sua parte interna é de cerca de 25 nm. O comprimento é bastante variável, na faixa de 200 nm a 25 µm.
Estes filamentos são indispensáveis em todas as células eucarióticas. Eles emergem (ou nascem) de pequenas estruturas chamadas centrossomas e daí se estendem até as bordas da célula, em contraste com os filamentos intermediários, que se estendem por todo o ambiente celular.
Microtúbulos são compostos de proteínas chamadas tubulinas. A tubulina é um dímero formado por duas subunidades: α-tubulina e β-tubulina. Estes dois monômeros são unidos por meio de ligações não covalentes.
Uma de suas características mais relevantes é a capacidade de crescer e encurtar, sendo estruturas bastante dinâmicas, como nos filamentos de actina.
As duas extremidades dos microtúbulos podem ser diferenciadas uma da outra. Portanto, diz-se que nesses filamentos há uma “polaridade”. Em cada um dos extremos – chamado de mais positivo e menor ou negativo – ocorre o processo de auto-montagem.
Esse processo de montagem e degradação do filamento gera um fenômeno de “instabilidade dinâmica”.
Função microtúbulo
Microtúbulos podem formar estruturas muito diversas. Eles participam dos processos de divisão celular, formando o fuso mitótico. Esse processo ajuda cada célula filha a ter um número igual de cromossomos.
Eles também formam os apêndices em forma de chicote usados para a mobilidade celular, como cílios e flagelos.
Os microtúbulos servem como vias ou “estradas” nas quais diferentes proteínas que possuem a função de transporte viajam. Essas proteínas são classificadas em duas famílias: cinesina e dineína. Eles podem viajar longas distâncias dentro da célula. O transporte em distâncias curtas geralmente é realizado com actina.
Essas proteínas são os “pedestres” das estradas formadas por microtúbulos. Seu movimento se assemelha muito a uma caminhada no microtúbulo.
O transporte envolve o movimento de diferentes tipos de elementos ou produtos, como vesículas. Nas células nervosas, esse processo é bem conhecido porque os neurotransmissores são liberados nas vesículas.
Os microtúbulos também participam da mobilização de organelas. Particularmente, o aparelho de Golgi e o retículo endosplásmico dependem desses filamentos para tomar sua posição correta. Na ausência de microtúbulos (em células experimentalmente mutadas), essas organelas mudam significativamente de posição.
Outras implicações do citoesqueleto
Em bactérias
Nas seções anteriores, o citoesqueleto de eucariotos foi descrito. Os procariontes também têm uma estrutura semelhante e componentes semelhantes às três fibras que compõem o citoesqueleto tradicional. A esses filamentos é adicionado um pertencente à bactéria: o grupo MinD-ParA.
As funções do citoesqueleto nas bactérias são bastante semelhantes às funções que eles desempenham nos eucariotos: suporte, divisão celular, manutenção da forma celular, entre outras.
No câncer
Clinicamente, os componentes do citoesqueleto têm sido associados ao câncer. Como estão envolvidos nos processos de divisão, são considerados “brancos” para entender e atacar o desenvolvimento descontrolado das células.
Referências
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Biologia celular essencial . Garland Science
- Fletcher, DA e Mullins, RD (2010). Mecânica celular e o citoesqueleto. Nature , 463 (7280), 485-492.
- Hall, A. (2009). O citoesqueleto e câncer. Revisões de Câncer e Metástase , 28 (1–2), 5–14.
- Moseley, JB (2013). Uma visão ampliada do citoesqueleto eucariótico. Biologia molecular da célula , 24 (11), 1615-1618.
- Müller-Esterl, W. (2008). Bioquímica Fundamentos para medicina e ciências da vida . Eu inverti
- Shih, YL e Rothfield, L. (2006). O citoesqueleto bacteriano. Microbiology and Molecular Biology Reviews , 70 (3), 729-754.
- Silverthorn Dee, U. (2008). Fisiologia humana, uma abordagem integrada. Médico pan-americano. 4ª edição. Bs As .
- Svitkina, T. (2009). Componentes do citoesqueleto por imagem por microscopia eletrônica. Em métodos e protocolos de citoesqueleto (pp. 187-06). Humana Press