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Sinalização celular. Replicação, transcrição e tradução. Assim como os seres organizados, as células se comunicam. No caso dos mamíferos, estes usam os órgãos dos sentidos para se comunicar. As células necessitam de substâncias químicas que fazem a intermediação entre as células comunicantes. A comunicação celular é conhecida por quimiotaxia. Figura-1 Sinalização celular Fonte: Profº Igor Duarte A sinalização celular envolve o envoi da química sinalizadora, o meio pelo qual essa sinalização vai chegar até a célula alvo e a célula alvo propriamente dita. Na figura acima vemos uma célula emissora enviando uma química sinalizadora (em vermelho) e a química se ligando no receptor da célula alvo. A célula alvo compreende a mensagem e age de acordo com a sinalização. Um dos melhores exemplos de sinalização celular é a contração uterina durante o parto. Neste caso, as células da glândula hipófise localizada no cérebro libera o hormônio ocitocina (oxitocina) no sangue. Como apenas as células uterinas possuem receptores para ocitocina, este irá se ativar e contrair, iniciando o trabalho de parto. Figura-2 Sinalização a longas distâncias Fonte: Profº Igor Duarte Após a recepção do sinal, a célula traduz o sinal e age. No caso do útero, suas células agiram contraindo. Existem basicamente 5 tipos de sinalização celular: -Endócrina -Parácrina -Autócrina -Neuronal -Dependente de contato Vamos discutir todas nesse modulo iniciando pela sinalização endócrina. -Sinalização endócrina. O termo endócrino refere-se ao Sistema de glândulas que liberam hormônios. Hormônios são sinalizadores químicos das células. Este tipo de comunicação permite 2 ou mais células se comunicarem a longas distâncias. O exemplo do útero na figura 2 é um tipo de comunicação endócrina. Nesse tipo de comunicação, sempre se utiliza a corrente sanguínea. Neste caso, o sangue é o principai meio pelo qual o hormônio vai chegar até a célula alvo. Figura 3 Sinalização endócrina Fonte: Profº Igor Duarte Outro exemplo de sinalização endócrina se dá pela liberação do hormônio adrenalina pelas glândulas suprarrenais. As células alvo como as do coração irão reagir a esta sinalização accelerando os batimentos. Sinalização Parácrina A molécula sinalizadora é liberada no meio extracelular, ativando somente células vizinhas e que expressam o receptor para o ligante. Este tipo de sinalização é muito comum nos processos alérgicos e inflamatórios. Como exemplos de ligantes envolvidos na sinalização parácrina podem citar a histamina e as citocinas. Neste tipo de comunicação as células se comunicam num local específico. Figura 4 Sinalização Parácrina Fonte: Profº Igor Duarte Neste tipo de sinalização, pode até haver uma circulação sanguínea próxima, mas não será necessária. A célula sinalizadora libera a química no meio externo e esta química irá ativar as células vizinhas. Quando a histamina é liberada na região, ocorre a ativação das células vizinhas que respondem dilatando os vasos. Sinalização Autócrina Sinalização Autócrina. Neste tipo de sinalização, a molécula sinalizadora é liberada no meio extracelular, através de exocitose, ativando a própria célula que liberou o ligante. Esta forma de sinalização celular é comumente encontrada em células do sistema imunológico, onde podemos destacar a citocina IL-2,que controla, entre outros fatores, a proliferação celular em resposta a um estímulo antigênico. Basicamente, a célula ativa a si própria. Se não for assim, não haveria uma resposta. Figura 5 Sinalização Autócrina Fonte: Profº Igor Duarte Sinalização neural (sináptica) A molécula sinalizadora é liberada no meio extracelular, ativando somente uma única célula, que se encontra presente na junção sináptica. Neste caso, a molécula sinalizadora é denominada neurotransmissor. A célula sinalizadora é sempre uma célula nervosa, e a célula-alvo pode ser outra célula nervosa, uma célula muscular ou uma célula glandular endócrina, por exemplo. São diversos os neurotransmissores envolvidos na sinalização sináptica, entre os quais podemos destacar: a acetilcolina, a dopamina, a serotonina, a noradrenalina entre outros. Figura 6 Sinalização neuronal Fonte: Profº Igor Duarte Sinalização dependente de contato Sinalização Dependente de Contato. Neste tipo de sinalização tanto os ligantes quanto os receptor são proteínas integrais da membrana plasmática. Não ocorre liberação do ligante para o meio extracelular. Em alguns casos, um segundo mensageiro é transmitido de uma célula para outra, através de canais protéicos (junções comunicantes) presentes nas membranas das duas células. Um bom exemplo de sinalização dependente de contato se dá quando um leucócito reconhece uma célula contaminada ou envelhecida tocando-a, esta entende que é hora de iniciar apoptose (morte celular). Figura 7 Sinalização dependente de contato Fonte: Profº Igor Duarte DNA. As células eucarióticas humanas possuem uma fita de DNA, onde as informações sobre as características dos tecidos são armazenadas. O DNA (ácido desoxirribonucleico) é um tipo de ácido nucleico que possui destaque por armazenar a informação genética da grande maioria dos seres vivos. Essa molécula é formada por nucleotídeos e apresenta, geralmente, a forma de uma dupla-hélice. Nos organismos eucarióticos, o DNA é encontrado no núcleo da célula e nas mitocôndrias. Composição do DNA O DNA é composto por nucleotídeos: Adenina Timina Citosina Guanina Adenina sempre faz par com a Timina Citosina sempre faz par com a Guanina. Figura 8 DNA Fonte: Profº Igor Duarte Figura 9 DNA x RNA Adaptado de: https://www.technologynetworks.com/genomics/lists/what-are-the-key-differences-between-dna-and-rna-296719 A fita de DNA se condensará no período de duplicação formando os coromossomos. A seguir veremos os níveis de condensação cromossômica. Figura 10 Condensação do DNA Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo 1- Fita de DNA. 2- Fita de DNA enovelando-se sobre as histonas. 3- Formação do centrômero do cromossomo. 4- Cromossomo em fase final de condensação 5- Cromossomo. Algumas doenças estão diretamente ligadas ao número de cromossomos como a síndrome de Down. Neste caso, trata-se de uma trissomia do cromossomo 21. Obs: As células humanas possuem 23 pares de cromossomos. Transcrição gênica Para realizar a cópia do DNA (informação genética), faz-se necessário a abertura da fita dupla hélice através de uma enzima chama de Helicase. Além da abertura da fita dupla, esta produz uma fita de RNA com a cópia perfeita do gene. Figura 11 Fita de DNA sendo aberta Autor desconhecido O RNA se liga ao DNA fazendo uma cópia perfeita. Esta copia é enviada ao ribossomo para tradução e produção da proteína. Nas próximas aulas discutiremos a duplicação do DNA. Objetivos. -Compreender os tipos de sinalização celular -Conhecer as principais químicas sinalizadora -Estudar a composição do DNA