Citoesqueleto

O citoesqueleto é uma estrutura constituída por uma série de proteínas filamentosas e está presente tanto em células eucariontes quanto procariontes.

De forma similar ao corpo humano, as células apresentam uma série de estruturas responsáveis pelo desempenho de funções variadas. Essas estruturas são chamadas de organelas e devem se encontrar organizadas em locais específicos. Para que as células funcionem adequadamente, as organelas devem estar no espaço intracelular.

Além disso, as células devem ser capazes de modificar sua forma e reorganizar seus componentes internos após uma divisão celular. Tais funções são desempenhadas em células eucariontes por uma complexa rede de filamentos denominada citoesqueleto. O citoesqueleto é caracterizado por uma rede de proteínas filamentosas, produzidas pelos centríolos, e se encontra em toda a extensão da região do citoplasma celular e dentro do núcleo.

Divisão do citoesqueleto

Citoesqueleto eucarionte

Nas células eucariontes, o citoesqueleto é constituído por uma série de filamentos proteicos complexos constituídos pela polimerização de proteínas. Nos eucariontes, os principais constituintes do citoesqueleto são os microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos.

Citoesqueleto procarionte

Os procariontes apresentam filamentos proteicos diferentes dos eucariontes, porém com funções análogas. Nas células das bactérias, encontramos um filamento similar a tubulina, chamado de FtsZ. Além disso, apresentam também filamentos similares a actina, chamados de MreB e Mbl.

Enquanto as células eucariontes são tipicamente complexas e de diâmetro grande, as células procariontes possuem tamanho reduzido e assumem uma morfologia mais modesta. Por muito tempo, os biólogos acreditaram que a ausência de citoesqueleto era o motivo de tal simplicidade na organização celular. Esse pressuposto foi colocado a prova, em 1990, com a descoberta de um filamento proteico em células de bactérias e arqueobactérias.

Componentes do citoesqueleto

Diferentes tipos de filamentos proteicos interagem para a constituição do citoesqueleto. A seguir, falaremos mais especificamente de alguns deles.

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Microtúbulos

São filamentos longos, formados por uma proteína denominada tubulina. Seu diâmetro tem em torno de 25 nanômetros e sua principal característica é a rigidez. Os microtúbulos sempre apresentam uma das extremidades ligadas a um Centro Organizador de Microtúbulo.

Microfilamentos

Também conhecidos como filamentos de Actina, são polímeros de duas fitas proteicas de actina. Apresentam a característica de ser flexíveis e têm um diâmetro que varia entre 5 e 9 nanômetros. Se encontram por toda a célula, porém, se apresentam em maior quantidade na região interna próxima a membrana plasmática.

Filamentos intermediários

São fibras similares a cabos com diâmetro de 10 nanômetros. São compostos por proteínas diversificadas e encontrados em grande número na região interna do núcleo. Em outros casos, temos a formação de redes que se estendem no citoplasma, conferindo resistência mecânica às células. Podem ser encontrados constituindo junções celulares no tecido epitelial.

As quantidades de cada um dos filamentos varia de acordo com a função e o tipo de cada célula. Células que passam por muitas pressões mecânicas, por exemplo, apresentam número elevado de filamentos intermediários.

Funções do citoesqueleto

  • Constitui as fibras do fuso acromático durante os processos de divisão celular;
  • Produz cílios e flagelos, estruturas responsáveis por alguns processos celulares como a movimentação;
  • Produz estruturas chamadas estereocilios, estruturas similares a cílios, porém com função de remover impurezas do sistema respiratório;
  • Realiza o transporte de algumas substâncias de uma região a outra da célula;

Os Centríolos, organelas produtoras do citoesqueleto, são considerados organelas celulares não membranosas devido a sua constituição não ser de membrana celular.

Doenças relacionadas ao citoesqueleto

Dentre as doenças relacionadas ao citoesqueleto podemos citar a síndrome de Kartagener, que é uma doença genética considerada rara e que apresenta como principal sintoma a sinusite crônica. Podemos citar também a distrofia muscular de Dechenne, que também é uma característica genética, porém ligada ao cromossomo X.

Além das já citadas, um tipo de anemia chamado de anemia falciforme também ocorre devido à má formação do citoesqueleto, proporcionando a alteração do formato da hemoglobina e comprometendo o transporte de oxigênio.

Entenda mais sobre citoesqueleto

Mesmo sendo uma estrutra de tamanho microscópico e de certa forma simples, os estudos acerca do citoesqueleto podem ser complexos. Para auxiliar no entendimento seguem dois vídeos acerca desse conteúdo.

Citoplasma e citoesqueleto

A mudança de coloração de alguns animais, como de polvos, ocorre por meio de vesículas pigmentadas chamadas de melanóforos. A mudança de cor consiste no transporte do melanóforo no corpo do indivíduo. Tal migração realizada pelo melanóforo é causada pelo citoesqueleto. Veja mais no vídeo.

O Citoesqueleto e a estrutura celular

Ao visualizarmos uma célula, notamos que ela apresenta inúmeras estruturas que aparentam estar “flutuando”. Na verdade, as organelas não se encontram flutuando, se encontram imersas em um líquido e também organizadas pelo citoesqueleto. Confira uma explicação detalhada do assunto no vídeo acima.

O citoesqueleto, como vimos anteriormente, está associado a uma série de funções celulares. Em casos de distúrbios nessa organela, o funcionamento celular fica comprometido.

Embora tenha tantos desdobramentos, o citoesqueleto foi visualizado e descoberto recentemente e ainda é pouco entendido. A ciência ainda espera por mais informações a respeito dessa organela.

Referências

AMABIS, J. M.; MARTHO, G. R.; BIOLOGIA: Biologia das Células; Parte II; 4° edicação; Editora Moderna; São Paulo 2015.

JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO J.; Histologia Básica: Texto e Atlas; 12° edição; Editora Guanabara Koogan; Rio de Janeiro 2013

Murilo Del Bianco
Por Murilo Del Bianco

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual de Maringá, Mestre no ensino de biologia também pela UEM. Professor de nível médio e cursinhos preparatórios para vestibulares. Nas horas vagas se dedica a música, livros, filmes e aos seus animais de estimação.

Exercícios resolvidos

1. [UFJF]

O citoesqueleto é fundamental para o adequado funcionamento das células. Sobre o citoesqueleto, é INCORRETO afirmar que ele:

A) Está envolvido no movimento dos espermatozoides.

B) Participa do processo de contração muscular.

C) Apresenta centríolos como um dos seus componentes.

D) Tem como principais componentes diversos tipos de glicídios.

e) Participa da adesão entre células

D) Tem como principais componentes diversos tipos de glicídios.

2. [UEP]

A célula animal é desprovida de uma membrana celulósica rígida, como acontece com as células vegetais. Desse modo, no hialoplasma da célula animal, existem vários tipos de fibras proteicas em diversas direções, que lhe conferem consistência e firmeza, compondo o citoesqueleto. Sobre os elementos deste e os movimentos de que eles participam, assinale a alternativa correta.

A) A associação de proteínas motoras aos microfilamentos constituídos por tubulina permite que organelas sejam deslocadas pelo interior das células. As proteínas motoras ligam-se, de um lado, aos microfilamentos e do outro, à organela, que será transportada, permitindo seu deslocamento.

B) Os filamentos intermediários, mais delicados e menos duráveis, encontram-se no citoplasma de células eucarióticas animais, como, por exemplo, nas células que revestem a camada mais externa da pele, conhecidos como filamento intermediário de queratina, cuja função é impedir que essas células se rompam ou se separem, quando submetidas a um esticamento.

C) Os microfilamentos são encontrados apenas no citoplasma periférico de células eucarióticas animais; são constituídos de proteína tubulina, são finos e flexíveis, envolvendo-se, por exemplo, na movimentação das células brancas do sangue e na fagocitose de corpos estranhos, que essas células executam.

D) Os microtúbulos, filamentos grossos, tubulares, rígidos e constituídos de moléculas da proteína contrátil, actina, estão envolvidos na formação do fuso de divisão celular ou c durante a divisão celular.

E) Nas células musculares, os microfilamentos de actina associam-se a filamentos mais grossos e também contráteis de miosina. A interação da actina com a miosina possibilita a contração suave, lenta e rítmica do intestino, denominada de peristaltismo, que possibilita o deslocamento do “bolo alimentar” nele contido.

E) Nas células musculares, os microfilamentos de actina associam-se a filamentos mais grossos e também contráteis de miosina. A interação da actina com a miosina possibilita a contração suave, lenta e rítmica do intestino, denominada de peristaltismo, que possibilita o deslocamento do “bolo alimentar” nele contido.

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