Vídeo aula de citologia: o citoesqueleto

Todos os seres vivos, exceto os vírus, são constituídos por células. Alguns por uma única célula, outros por várias células. No corpo humano, por exemplo, há trilhões de células, de diferentes formas adaptadas a diferentes funções. Hemácias são bicôncavas, forma que aumenta a eficiência de captação de gás oxigênio. Fibras musculares estriadas esqueléticas são cilíndricas, fibras musculares cardíacas são cilíndricas e ramificadas, fibras musculares lisas possuem forma fusiforme, ou seja, largas no centro e achatadas nas extremidades, todas as células musculares podem se encurtar no processo de contração gerando força para realizarem várias atividades no corpo. Espermatozoides são alongados e hidrodinâmicos para nadarem com eficiência no sêmen. Células intestinais são colunares e possuem dobras na superfície chamadas microvilosidades que aumentam a eficiência de absorção de nutrientes alimentares. Neurônios são muito longos e ramificados servindo ao transporte de informação pelo corpo e comunicação com outras células. Leucócitos possuem forma irregular e mutável facilitando sua locomoção e captura de corpos estranhos ao corpo. Mesmo células imóveis apresentam movimentação interna de suas estruturas. A manutenção da forma celular a capacidade de algumas células de mudar de forma e se movimentar e movimentar seus componentes citoplasmáticos são funções do citoesqueleto.

O citoesqueleto é um malha de diversos tipos de filamentos proteicos presentes no citoplasma das células eucarióticas. Vamos deixar bem claro suas principais funções: sustentar a forma celular, permitir o movimento celular e movimentar substâncias e os componentes citoplasmáticos.

Há três tipos filamentos proteicos formando o citoesqueleto: os microfilamentos, os filamentos intermediários e os microtúbulos.

Os microfilamentos do citoesqueleto são filamentos proteicos formados principalmente pela proteína actina. Os microfilamentos têm funções relacionadas com a sustentação da forma celular e movimentos das células, como ocorre na formação de pseudópodos nas amebas, na contração muscular nas células musculares e na citocinese do final da divisão celular.  

Para sustentar a forma celular os microfilamentos de actina se acumulam próximos à membrana celular se liga a proteínas da membrana. Vejam no caso de uma hemácia, os filamentos de actina se ligam a proteínas da membrana formando algo parecido a estrutura de sustentação de um telhado, providenciando a forma típica das hemácias. Em células intestinas chamadas enterócitos a forma da superfície cheia de dobras chamadas de microvilosidades são sustentadas internamente por vários microfilamentos de actina ligados a outras proteínas que os mantém unidos entre si e a membrana celular. Nas células musculares em processo de contração, os microfilamentos de actina se associam a filamentos de outra proteína citoplasmática, a miosina. A miosina se liga a actina puxa os microfilamentos de actina para o centro, provocando a contração da fibra muscular. A miosina e actina também trabalham juntas para provocar o estrangulamento celular no final da divisão celular levando a divisão de uma célula mãe em duas células filhas.

Os filamentos intermediários são fortes filamentos proteicos que sustentam a posição do núcleo e organelas celulares e suportam estresse mecânico (tensões). Os microtúbulos funcionam como colunas de sustentação da forma celular. Enquanto os microfilamentos de actina tendem a se concentrar próximos a membrana celular os filamentos intermediários tendem a se localizar mais ao redor do núcleo celular.

Os microtúbulos são filamentos proteicos do citoesqueleto que possuem forma cilíndrica oca. São macromoléculas constituídas por vários monômeros da proteína de tubulina e atuam no transporte de organelas celulares pelo citoplasma, na migração dos cromossomos durante a divisão celular e são responsáveis pelo movimento dos cílios e flagelos. Os microtúbulos são montados a partir de uma organela celular chamada centrossoma.  

Vamos ver uma animação! Ao fundo vemos vários microtúbulos se formando a partir do centrossoma. Os microtúbulos estão servindo como trilhos de transporte de organelas como vesículas membranosas e mitocôndrias. Este transporte é realizado por proteínas motoras como a dineína que com uma de suas extremidades se liga a uma organela e com a outra se desloca sobre os microtúbulos de tubulina consumindo ATP. Nesta outra animação vemos os microtúbulos se formando a partir do centrossoma se ligando aos cromossomos para organizar a sua migração durante a divisão celular. Ficou claro que uma das principais funções dos microtúbulos é a movimentação de estruturas celulares no interior da célula e movimentação da célula?

Resumindo: 

O citoesqueleto é uma malha de diferentes filamentos proteicos que sustentam a forma célula, permitem a movimentação da célula e de estruturas no interior da célula. Existem três tipos de filamentos no citoesqueleto: os microfilamentos de actina que estão associados principalmente à membrana celular, os filamentos intermediários dispostos principalmente ao redor do núcleo e os microtúbulos de tubulina que se formam a partir do centrossoma no interior do citoplasma.