movimentos celulares

Movimentos Celulares
1 – Conceito – movimento é o estado em que um corpo muda continuamente de posição com
relação a um ponto fixo.
2 – Movimento e Vida:
2.1 – A vida depende de movimento.
2.2 – O movimento depende de energia.
2.3 – A Energia depende de ATP.
ATP
ATPase
ADP + Pi + Energia.
3 – Estruturas Celulares Relacionadas com Movimento:
3.1 – Microtúbulos:
3.1.1 – Conceito – são estruturas submicroscópicas formadas por feixes ordenados de cilindros
muito delgados e longos, com diâmetro de 20 a 30 nanômetros.
3.1.2 – Ocorrência – os microtúbulos foram encontrados na maioria das células estudadas. São
numerosos em células vegetais, em certos epitélios e neurônios. Constituem também os
microtúbulos do fuso e do aparelho centrossômico, além de existirem em células pigmentares
(melanóforos de peixes e anfíbios), células embrionárias e protozoários.
3.1.3 – Morfologia – quanto à morfologia neuronal deve–se levar em consideração dois tipos de
microscopia: óptica e eletrônica.
3.1.3.1 – Na Microscopia Óptica – neste tipo de microscopia, os microtúbulos só são vistos
quando aglutinados em feixes, formando as fibrilas, existindo em:
A – Epitélios – estes possuem as tonofibrilas que constituem uma trama que percorre o
citoplasma em todas as direções. Entram na estrutura do desmosoma e zona de adesão. Formam
também a tela ou trama terminal dos epitélios prismáticos, acumulando–se nos ápices das
células.
B – Neurônios – formado pelas neurofibrilas que são constituídas pela aglutinação dos
neurotúbulos (microtúbulos) e neurofilamentos (microfilamentos), percorrendo todo o
citoplasma celular (inclusive dendritos e axônios). São evidenciáveis pela coloração de prata
metálica.
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C – Células e Divisão – existem dois elementos fundamentais: a astrosfera e o fuso acromático.
As fibrilas do aparelho centrossômico irradiam–se a partir de um corpúsculo conhecido como
centríolo.
3.1.3.2 – Na Microscopia Eletrônica – os microtúbulos são delgadíssimos cilindros longos e
retos, possuindo uma parede em volta de uma cavidade central, conforme indica o nome.
3.1.4 – Composição Química – os microtúbulos são formados por uma glicoproteína
denominada tubulina, formando duas subunidades idênticas A e B, cada uma com Peso
Molecular em torno de 50.000. A porção glicídica da glicoproteína é formada por uma cadeia
complexa de seis ou mais tipos diferentes de açúcares. Cortando–se transversalmente um
microtúbulo, observa–se que o mesmo é formado por 13 filamentos que se distribuem
radialmente contornando uma luz central. Esses filamentos são na verdade, as proteínas
tubulinas, mas é provável que existam também outras proteínas desconhecidas. A espessura da
parede varia entre 4,5 e 7 nanômetros (nm) e corresponde as subunidades protéicas que se
polimerizam para formar o microtúbulo. É possível que a espessura da parede corresponda ao
volume de uma tubulina.
3.1.5 – Origem – é possível que se origina de proteínas da matriz citoplasmática.
3.1.6 – Funções:
A – Sustentação (mecânica) – os microtúbulos e os microfilamentos formam uma trama
intracitoplasmática de sustentação chamada citoesqueleto e desta forma contribuem também para
manter a morfologia celular.
B – Diferenciação Celular – os microtúbulos são responsáveis pelas mudanças que ocorrem nas
células durante a fase de diferenciação. Deste modo, o alongamento das células do placódio do
cristalino acompanha o aparecimento de numerosos microtúbulos. Outro caso interessante é o
alongamento do núcleo da espermátide que ocorre simultaneamente da produção de
microtúbulos.
C – Motilidade – os microtúbulos estão relacionados com o movimento ciliar e flagelar,
conforme veremos adiante.
D – Deslocamento dos Cromossomos na Anáfase – será discutido adiante.
E – Transporte Intracelular de Partículas – idem.
F – Extrusão dos Grânulos de Secreção – idem.
3.1.7 – Despolimerização – existem dois alcalóides que possuem a capacidade de afetar os
microtúbulos de maneira diferente: a colchicina impede a polimerização das tubulinas que vão
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formar os microtúbulos, enquanto que a vimblastina atua no microtúbulo formado causando a
sua despolimerização.
3.2 – Microfilamentos:
3.2.1 – Conceito – são estruturas submicroscópicas formadas por feixes de fibrilas, possuindo
um diâmetro de 1 a 10 nm.
3.2.2 – Ocorrência – é a mesma que foi relatada para os microtúbulos.
3.2.3 – Morfologia:
A – Na Microscopia Óptica – é a mesma que foi dita para os microtúbulos.
B – Na Microscopia Eletrônica – os microfilamentos são finíssimos filamentos sólidos, sem
cavidade, com monômeros protéicos que se organizam em 3 ou mais fios, enrolando–se para
constituir uma estrutura muito fina e compacta.
3.2.4 – Composição Química – os microfilamentos são formados por actina e miosina ou
proteínas semelhantes.
3.2.5 – Origem – os microfilamentos também se originam de proteínas na matriz citoplasmática.
3.2.6 – Funções – aqui falar–se–á apenas citando as respectivas funções. Adiante discutir–se–á
em pormenores cada função. São elas:
A – Sustentação – semelhante os microtúbulos.
B – Contração Celular.
C – Movimento Muscular.
D – Citodiérese (Citocinese).
E – Contração dos Microvilos do Epitélio Intestinal.
F – Movimentos Morfogenéticos.
G – Ciclose.
H – Deslocamento dos Cromossomos na Anáfase.
I – Transporte Intracelular de Partículas.
J – Extrusão dos Grânulos de Secreção.
K – Ameboidismo.
3.3 – Centro Celular:
3.3.1 – Conceito – é uma organela citoplasmática de dimensão menor que 1.um, e relacionado
com a divisão celular e movimentos celulares.
3.3.2 – Localização – é encontrado em todas as células, fazendo–se exceção ao grupo dos
organismos procariontes e de vegetais superiores (Angiospermas). Na célula, se localiza
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geralmente nas proximidades do núcleo, ou seja, próximo ao centro da célula, daí sua
denominação.
3.3.3 – Estrutura – é variável, possuindo duas fases:
3.3.3.1 – Fase de Não Divisão Celular (Interfase) – observe o que ocorre com o centro celular,
bem como a sua constituição na microscopia óptica:
A – Arcoplasma – é a esfera que forma o centro celular, formada por uma porção citoplasmática
concentrada. Apresenta duas regiões distintas que são: Zona Central ou Medular – menos opaca
e localizada mais no centro; Zona Cortical ou Superficial – localizada mais na periferia, sendo
mais opaca (escura).
B – Microcentro ou Centrossomo – é um nódulo encontrado no interior do centro celular,
encerrando no seu interior o centríolo.
C – Esfera Atrativa ou Centrosfera – corresponde à zona mais escura (cortical) do conjunto
arcoplasma.
D – Centríolo – é um corpúsculo que se encontra localizado no interior do centrossoma, sendo a
mais importante estrutura do centro celular. O centríolo geralmente é duplo e por isto recebe o
nome de Diplossomo. A união existente entre os dois centríolos recebe a denominação de
centrodesmose.
3.3.3.2 – Fase de Divisão Celular – a única diferença entre esta fase a interfase é que na divisão
celular, além de todas as estruturas descritas, o centro celular apresenta a astrosfera. Portanto:
I – Astrosfera – é o conjunto de filamentos que se formam em torno do centro celular.
II – Áster – é apenas cada filamento de natureza protéica do conjunto astrosfera. Adiante ver–se–
á como se forma cada áster.
3.3.4 – Funções:
A – Auxilia a Divisão Celular – embora o centro celular não seja um orgânulo essencial à
reprodução celular dos seres vivos, sabe–se que ele é importante nos seres que o possui,
orientando a sua divisão celular.
B – Movimentos Celulares – os centríolos participam diretamente da formação dos corpúsculos
basais que por sua vez origina os cílios e flagelos que são elementos responsáveis pelos
movimentos celulares
C – Induz a Síntese e Organização dos Microtúbulos – os microtúbulos estão relacionados
com o estrangulamento do citoplasma na divisão celular, além de outras funções dentro do
contexto celular que se verá adiante.
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3.4 – Estudo dos Centríolos:
3.4.1 – Ultra–Estrutura do Centríolo – na microscopia eletrônica, os centríolos se apresentam
formados por um conjunto de nove grupos de três túbulos (microtúbulos). Possui uma estrutura
com aspecto de cilindro, apresentando um diâmetro de 150m e um comprimento de 400m.
Como foi visto anteriormente, quando o centríolo é duplo recebe a denominação de diplossomo e
geralmente se apresentam dispostos perpendicularmente um ao outro. Os três túbulos estão
ligados uns aos outros através de pontes de natureza protéica. Outras pontes comunicam os
microtúbulos com as chamadas Coroas ou Másulas que provavelmente se prolongariam
formando a astrosfera. Em torno das Másulas podem–se encontrar estruturas com aspecto denso
conhecido como Zona Pericentriolar ou Zona Satélite.
3.4.2 – Composição Química – o isolamento dos centríolos foi possível, através da chamada
centrifugação fracionada de células que possuíam muitas destas estruturas. A análise química
revelou um conteúdo de 97% de proteínas e 3% de ácidos nucléicos (DNA e RNA). Foram
encontradas também pequenas frações glicídicas e lipídicas.
3.4.3 – Origem – a síntese de um centríolo ocorre por indução, isto é, um centríolo mãe induz a
formação de um centríolo filho (pró–centríolo). Esta estrutura forma–se e cresce no interior de
cada centríolo mãe ao se preparar a divisão celular. Origina–se em ângulo reto da parede do
centríolo mãe e ao completar sua formação, dele se destaca.
Observações:
1 – O conjunto de centros celulares recebe a denominação de Cinetossoma.
2 – Durante a divisão celular, os centríolos são responsáveis pela formação do fuso acromático
ou mitótico (Aparelho Mitótico), ajudando e orientando a divisão celular.
3 – A presença de DNA evidenciada nos centríolos isolados, confere a estas estruturas o poder de
auto–reprodução (autoduplicação) e isto foi comprovado isolando–se cinetossoma, incorporando–
se timidina tritiada e em seguida aplicando–se desoxirribonuclease. Neste isolamento, constatou–
se a presença de RNA e também a capacidade de síntese de proteínas nestas organelas.
3.5 – Cílios e Flagelos:
3.5.1 – Conceito – são estruturas filamentosas, citoplasmáticas e autoduplicáveis, encontradas
em muitos seres unicelulares e em algumas células de metazoários.
3.5.2 – Estrutura – tanto os cílios como os flagelos são formados a partir dos corpúsculos
basais. Estes por sua vez, são originados dos centríolos, uma vez que possui uma estrutura
semelhante, ou seja, nove grupos de 3 túbulos. Vale salientar que estruturalmente falando existe
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uma certa diferença entre a estrutura ciliar e flagelar com relação aos corpúsculos basais. Tanto
os cílios como os flagelos são formados por um conjunto de nove pares de microtúbulos
dispostos de maneira circular, envolvendo um par central. Cada par de microtúbulo periférico é
unido entre si através de pequenas pontes. O que se sabe é que existe pequenos braços que são
constituídos por uma proteína com atividade ATPásica chamada, dineína, prendendo os
microtúbulos emparelhados. Já as pontes, ligam cada par de microtúbulo periférico entre si.
Estas pontes ou ligações laterais é constituída por uma proteína chamada nexina. Cada par
periférico está unido ao par central. Os pares periféricos são ligados ao par central através de
formações protéicas conhecidas como pedúnculos radiais. Estas estruturas dão aos cílios e
flagelos uma certa rigidez sem prejudicar os seus movimentos.
3.5.3 – Funções – as principais funções são:
3.5.3.1 – Movimentos Celulares – a locomoção celular se faz através de vários tipos de
movimentos. No caso em questão existem dois tipos de movimentos:
3.5.3.2 – Movimento Ciliar – alguns seres unicelulares possuem cílios vibráteis que favorecem
o seu deslocamento na onda líquida. Como exemplo pode–se citar o Paramecium e o
Balantidium coli.
3.5.3.3 – Movimento Ciliar – Movimento Flagelar – existem células de organismos
pluricelulares que se locomovem graças ao movimento flagelar. É o caso dos espermatozóides.
3.5.3.4 – Funções de Transportes – destacando–se as seguintes:
A – Excreção de Substâncias – nos seres metazoários encontra–se células ciliadas responsáveis
pelo transporte de substâncias estranhas ao organismo. Isto acontece, por exemplo, com a
remoção do muco juntamente com partículas estranhas através do epitélio ciliado da traquéia.
B – Transporte do Óvulo – as células ciliadas das trompas de Falópio, através de movimentos
ciliares, conduzem o óvulo que foi eliminado pelo ovário, até a cavidade uterina.
3.6 – Diferenças entre Cílios e Flagelos:
3.6.1 – Quanto ao Tamanho – os flagelos são maiores que os cílios.
3.6.2 – Quanto ao Número – os cílios são mais numerosos que os flagelos.
3.6.3 – Quanto ao Tipo de Movimento:
A – No Cílio – o movimento do cílio é do tipo pendular.
B – No Flagelo – o movimento flagelar é do tipo ondulante.
Observação – adiante ver–se–á isto com mais detalhes
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3.7 – Origem – conforme foi visto anteriormente, os cílios e os flagelos se originam dos
chamados corpúsculos basais.
Observações:
1 – Os movimentos ciliares e flagelares não são os únicos movimentos celulares que se conhece.
Adiante falar–se–á nos demais tipos de movimentos das células.
2 – Foi evidenciada a presença de muitas mitocôndrias em torno dos cílios e flagelos, provando
desta maneira que os processos relacionados com os movimentos celulares consomem energia.
3.8 – Tipos de Movimentos Celulares:
3.8.1 – Movimentos que Alteram a Morfologia Celular:
3.8.1.1 – Contração Celular – ocorre em células com capacidade contrátil como, por exemplo:
células musculares, células mioepiteliais presentes em certas glândulas exócrinas, células
mióides dos túbulos seminíferos e células endoteliais dos capilares.
3.8.1.2 – Movimento Amebóide ou Ameboidismo – é o processo pelo qual uma célula emite
pseudópodes, conduzindo a um verdadeiro deslocamento celular.
3.8.1.2 – Divisão Celular – na mitose e meiose, as células ao se dividirem modificam a sua
morfologia.
3.8.2 – Movimentos que não Alteram a Morfologia Celular:
3.8.2.1 – Ciclose ou Corrente Citoplasmática.
3.8.2.2 – Transporte Intracelular de Partículas.
3.8.2.3 – Extrusão dos Grânulos de Secreção.
Observação – esses três tipos de movimento citados acima, serão vistos detalhadamente mais
adiante.
3.9 – Movimentos Exercidos por Microtúbulos:
3.9.1 – Movimento Ciliar:
3.9.1.1 – Conceito – é o movimento exercido pelos cílios.
3.9.1.2 – Mecanismo Fisiológico – os cílios contraem–se em forma de gancho, fazendo um
movimento ondulatório em direção ao meio exterior. Este mecanismo ocorre devido ao
deslizamento de microtúbulos entre si, com energia fornecida pelo ATP.
3.9.1.3 – Ocorrência:
A – Protozoários – os cílios são responsáveis pela locomoção de animais tais como:
Paramecium, Balantidium coli, entre outros.
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B – Metazoários – várias larvas de invertebrados se locomovem por meio de cílios vibráteis.
Nos vertebrados superiores, existe uma movimentação de correntes líquidas no trato respiratório
e reprodutor, com finalidade de transportar partículas de um local para outro.
3.10 – Movimento Flagelar:
3.10.1 – Conceito – é o movimento executado pelo flagelo.
3.10.2 – Mecanismo Fisiológico – o batimento flagelar é uma ondulação simétrica que se
propaga ao longo do seu comprimento e origina uma força na água.
3.10.3 – Ocorrência:
A – Protozoários – alguns protozoários se locomovem através de flagelos.
B – Algas Unicelulares – se locomovem através de flagelos.
C – Metazoários – locomoção dos gametas masculinos.
D – Metáfitos – locomoção de alguns gametas masculinos (anterozóides).
Observação – em muitos organismos aquáticos fixos, como esponjas e mexilhões, flagelos e
cílios criam uma constante corrente de água imprescindível para a nutrição, respiração e
excreção desses animais.
3.10.3 – Movimentos Exercidos por Microfilamentos:
3.10.3.1 – Contração Celular:
A – Conceito – é a diminuição do volume celular.
B – Mecanismo Fisiológico – ocorre devido o deslizamento de actina e miosina.
C – Unidade de Contração – é o sarcômero.
Ocorrência – células musculares, mioepiteliais, mióides e endoteliais.
3.10.3.1 – Ciclose:
A – Conceito – é um tipo de movimento intracelular que afeta o endoplasma de células vivas,
especialmente nos vegetais.
B – Mecanismo Fisiológico – está relacionado com os microfilamentos que produzem
movimentos nas organelas celulares.
C – Ocorrência – em todas as células, especialmente nas células vegetais.
D – Ativadores – alguns tipos de auxinas, que são hormônios ou substâncias naturais ou
sintéticas que promovem o crescimento das plantas..
E – Inibidores – lesões mecânicas, anestésicos, choques elétricos, fatores que diminuem a
viscosidade celular, entre outros.
3.10.4 – Ameboidismo:
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3.10.4.1 – Conceito – é o processo pelo qual uma célula emite pseudópode que conduz a um
verdadeiro deslocamento celular.
3.10.4.2 – Mecanismo Fisiológico – ocorre devido a transformação do ectoplasma em
plasmasol, do endoplasma em plasmagel e vice–versa.
3.10.4.3 – Propriedades:
A – É ativado pelo ATP.
B – Depende da aderência celular a um substrato (suporte sólido) para sua locomoção.
3.10.4.4 – Ocorrência – ocorrem em amebas, leucócitos, macrófagos, epitélios (as células se
liberam e deslizam ativamente para o fundo da ferida), mixomicetos, etc. Em mixomicetos
existem vários pseudópodes que se movimentam às vezes em várias direções.
3.10.4.5 – Funções:
A – Locomoção Celular – em amebas, mixomicetos, e outros.
B – Defesa (fagocitose) – leucócitos, macrófagos, entre outros.
3.10.4.6 – Inibidores – lesões mecânicas, choques, radiações, entre outros.
3.10.5 – Citodiérese (Citocinese):
3.10.5.1 – Conceito – é a divisão do citoplasma de uma célula, ocorrendo consequentemente a
separação das células – filhas no fim da divisão celular.
3.10.5.2 – Ocorrência – em células no momento da divisão.
3.10.5.3 – Mecanismo Fisiológico – ocorre devido a contração dos microfilamentos na região
equatorial da célula, provocando o seu estrangulamento.
3.10.5 – Movimentos Morfogenéticos:
3.10.5.1 – Conceito – são movimentos que ocorrem com os tecidos durante o desenvolvimento
embrionário.
3.10.5.2 – Ocorrência – estes movimentos ocorrem no embrião.
3.10.5.3 – Função – formação das partes constituintes do novo ser.
3.10.5.4 – Contração dos Microvilos do Epitélio Intestinal:
A – Conceito – é a capacidade que possui os microvilos do intestino de se encurtar e alongar.
B – Mecanismo Fisiológico – deslizamento dos filamentos de actina e miosina. Foi encontrado
recentemente através da microscopia eletrônica e de imunofluorescência, a presença de actina,
miosina e alfa–actina, no pólo apical das células absortivas intestinais.
C – Função – absorção de alimentos que foram digeridos pelo intestino.
3.10.6 – Movimentos Exercidos Por Microtúbulos e Microfilamentos:
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3.10.6.1 – Transporte Intracelular de Partículas:
A – Conceito – é o deslocamento de material sob a forma de partículas de uma região para outra
da célula.
B – Ocorrência – células em geral, melanóforos, neurônios, e outras.
3.10.6.2 – Extrusão dos Grânulos de Secreção:
A – Conceito – é o processo pela qual o material produzido pelas células secretoras é eliminado
para o meio exterior, através de um fenômeno conhecido como exocitose.
B – Ocorrência – em células secretoras que produzem material exportável, ou seja, substâncias
que vão atuar fora da célula.
3.10.6.3 – Deslocamento dos Cromossomos na Anáfase:
A – Conceito – é o processo pelo qual os cromossomos atingem os pólos no final da telófase.
B – Mecanismo Fisiológico – ainda é desconhecido.
C – Ocorrência – em células que estão em divisão.
Observação – percorrendo a maior parte da literatura, observa–se que os microtúbulos e os
microfilamentos são a sede das transduções quimiomecânicas responsáveis pela maioria dos
movimentos celulares conhecidos, sugerindo ao mesmo tempo em que compostos fosforilados
fornecem energia para estas transduções. Os movimentos celulares resultam, pois na sua grande
maioria da interação entre macromoléculas.
Nota – este texto é, na realidade, uma breve introdução, por isso queremos esclarecer aos
interessados no assunto, que para obter o texto na íntegra (total), basta solicitá-lo, que
atenderemos todos os pedidos e enviaremos os mesmos pelos Correios e Telégrafos; portanto,
entre em contato conosco através dos nossos telefones ou e-mail.
À Direção.
Maceió, Janeiro de 2.012
Autor: Mário Jorge Martins.
Prof. Adjunto de Saúde Coletiva da Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas
(UNCISAL).
Mestre em Parasitologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).
Médico da Fundação Nacional de Saúde (FUNASA).