Resumão AES2- Proliferação celular 01

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Introdução
Células Eucarióticas
1. Núcleo limitado por uma membrana, formando uma cavidade centralizada que guarda o material genético da célula.
2. Organelas limitadas por membranas, formando compartimentos flutuantes no hialoplasma que possuem funções especializadas. 
3. Vários cromossomos lineares
Diagrama de uma célula animal típica:
Diagrama de uma célula vegetal típica:
Membrana Plasmática e citoplasma
A membrana plasmática
As células procarióticas e eucarióticas têm uma membrana plasmática, uma dupla camada de lipídios que separa o interior da célula do ambiente exterior. Essa dupla camada consiste em grande parte de lipídios especializados chamados de fosfolipídios.
Um fosfolipídio é feito de uma cabeça de fosfato hidrofílica, atraída pela água, com duas caudas de ácidos graxos hidrofóbicas, que repelem água. Os fosfolipídios espontaneamente se organizam em uma estrutura de dupla camada, com suas caudas hidrofóbicas apontando para dentro e suas cabeças hidrofílicas viradas para fora. Essa estrutura de duas camadas, energeticamente favorável, chamada de bicamada fosfolipídica, é encontrada em muitas membranas biológicas. 
Fosfolipídeo, mostrando a cabeça hidrofílica com o grupo fosfato e a cauda hidrofóbica de ácidos graxos
As proteínas são importantes componentes da membrana plasmática. Algumas delas atravessam toda a membrana, servindo como canais ou receptores de sinais, enquanto outras são apenas um anexo da borda. Tipos diferentes de lipídios, como colesterol, podem ser encontrados na membrana celular e afetar sua fluidez.
A membrana plasmática é a fronteira entre o interior e o exterior de uma célula. 
Controla a passagem de várias moléculas - incluindo açúcares, aminoácidos, íons e água - para dentro e para fora da célula.
A facilidade de as moléculas cruzarem a membrana depende de seu tamanho e polaridade. Algumas moléculas pequenas, apolares, como oxigênio, podem passar diretamente pela porção fosfolipídica da membrana. Moléculas maiories e mais polares, hidrofílicas, como aminoácidos, devem cruzar a membrana por canais proteicos, um processo que geralmente é regulado pela célula. 
A área de superfície da membrana plasmática limita a troca de materiais entre a célula e seu ambiente. Algumas células são especializadas na troca de resíduos ou nutrientes e têm modificações para aumentar a área da membrana plasmática. Por exemplo, as membranas de algumas células de absorção de nutrientes são dobradas em projeções parecidas com dedos chamadas de microvilosidade.
Células com microvilosidades cobrem a superfície interior do instestino delgado, o órgão que absorve nutrientes de alimentos digeridos. As microvilosidades ajudam as celulas intestinais a maximizar sua absorção de nutrientes da comida por aumentar a área de superfície da membrana plasmática. 
O citoplasma
Um componente principal do citoplasma é o citosol gelatinoso, uma solução à base de água que contém íons, pequenas moléculas, e macromoléculas. 
Nos eucariontes, o citoplasma inclui organelas envoltas por membranas, suspensas no citosol. 
O citoesqueleto, uma rede de fibras que sustentam a célula e dão sua forma, também é parte do citoplasma e ajuda a organizar os componentes da célula.
Apesar de o citosol ser em grande parte água, tem uma consistência quase sólida, como gel, por conta das várias proteínas nele suspensas. O citosol contém um rico caldo de macromoléculas e pequenas moléculas orgânicas, incluindo glicose e outros açúcares simples, polissacarídeos, aminoácidos, ácidos nucleicos e ácidos graxos, íons de sódio, potássio, cálcio, e outros elementos também são encontrados no citosol.
O DNA eucariótico jamais abandona o núcleo; em vez disso, ele é transcrito (copiado) em moléculas de RNA, que podem então viajar para fora do núcleo. No citosol, alguns RNAs associam-se a estruturas chamadas ribossomos, de onde dirigem a síntese proteica. 
O núcleo
O núcleo abriga o material genético da célula, ou DNA, e é também o local de síntese de ribossomos, as máquinas celulares que montam as proteínas. 
Dentro do núcleo, a cromatina é armazenada em uma substância gelatinosa chamada nucleoplasma.
Envolvendo o nucleoplasma está o envelope nuclear, que é formado por duas camadas de membrana: uma membrana externa e uma membrana interna. Cada uma dessas membranas contém duas camadas de fosfolipídios, arranjados de forma que suas caudas fiquem voltadas para o interior da membrana (formando uma bicamada fosfolipídica). Há um fino espaço entre as duas camadas do envelope nuclear, e este espaço está diretamente ligado ao interior de uma outra organela membranosa, o retículo endoplasmático.
Os poros nucleares, pequenos canais que se distribuem por todo o envelope nuclear, permitem a entrada e saída de substâncias no núcleo. Cada poro é recoberto por um conjunto de proteínas, chamado de complexo do poro nuclear, que controla quais moléculas podem entrar e sair.
Nucléolo: local onde os ribossomos são formados.
Como se faz um ribossomo?
Alguns cromossomos apresentam seções de DNA que decodificam RNA ribossômico. No nucléolo, o novo RNA ribossômico se combina a proteínas para formar as subunidades do ribossomo. As novas subunidades formadas são transportadas através dos poros nucleares até o citoplasma, onde podem então realizar seu trabalho.
Cromossomos e DNA
A maior parte do DNA de um organismo encontra-se organizada em um ou mais cromossomos, cada um sendo uma longa fita ou um laço circular de DNA. Um único cromossomo pode carregar muitos genes diferentes.
Nos eucariontes, por outro lado, os cromossomos são estruturas lineares (fitas). Toda espécie eucariótica tem um número específico de cromossomos no núcleo de suas células somáticas. 
Os cromossomos são visíveis como estruturas distintas apenas quando a célula está se preparando para a divisão celular. Fora isso, quando a célula está nas fases de crescimento ou manutenção de seu ciclo de vida, os cromossomos assemelham-se a um monte de fios frouxamente emaranhados. Nesta forma, o DNA fica acessível às enzimas que o transcrevem em RNA, permitindo que a informação genética seja utilizada (expressa).
Histonas: Proteínas associadas ao DNA que o organizam e auxiliam a acomodar-se dentro do núcleo, também têm importância na determinação de quais genes estão ativos ou inativos.
Cromatina: Complexo formado pelo DNA e suas proteínas de suporte.
Esquerda: imagem mostrando como o cromossomo é feito de DNA enrolado em torno das histonas e então organizado em espirais e outras estruturas altamente organizadas. Direita: micrografia dos cromossomos coloridos artificialmente e reorganizados.
Ribossomos
Responsáveis pela síntese proteica.
Um ribossomo é feito de RNA e proteínas, e cada ribossomo consiste de dois conjuntos de RNA-proteína distintos, conhecidos como as subunidades menor e maior. A subunidade maior fica em cima da subunidade menor, com uma molécula de RNA mensageiro entre elas.
Nos eucariontes, os ribossomos recebem suas instruções do núcleo para a síntese proteica, onde pedaços de DNA (genes) são transcritos para fazer RNAs mensageiros (RNAms). 
Um RNAm viaja até o ribossomo, que utiliza a informação que ele contém para construir uma proteína com uma sequência específica de aminoácidos. Este processo é chamado de tradução. 
Os ribossomos eucarióticos podem estar livres, flutuando no citoplasma, ou ligados ao retículo endoplasmático ou ao exterior do envelope nuclear. 
Como a síntese proteica é uma função essencial de todas as células, os ribossomos são encontrados em praticamente todos os tipos de células dos organismos multicelulares. No entanto, as células eucarióticas que se especializam em produzir proteínas têm um número particularmente grande de ribossomos. Por exemplo, o pâncreas é responsável pela produção e secreção de grandes quantidades de enzimas digestivas, assim as células pancreáticas que fazem estas enzimas têm um número de ribossomos descomunalmente elevado.
Sistema Endomembranas
Grupo demembranas e organelas das células eucarióticas que trabalham em conjunto para modificar, empacotar e transportar lipídios e proteínas. 
Inclui organelas, tais como: envoltório nuclear, lisossomos, retículo endoplasmático e complexo de Golgi.
Retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático (RE) tem um papel chave na modificação de proteínas e na síntese de lipídios. Ele consiste de uma rede de túbulos membranosos e bolsas achatadas. Os discos e túbulos do RE são ocos, e o espaço em seu interior é chamado de lume ou luz.
RE rugoso
O retículo endoplasmático rugoso (RER) recebe seu nome dos inúmeros ribossomos aderidos à sua superfície citoplasmática. Conforme estes ribossomos sintetizam proteínas, eles entregam as novas cadeias de proteínas em formação ao lume. Algumas são completamente transferidas ao RE e flutuam em seu interior, enquanto outras são ancoradas à membrana.
No interior do RE, as proteínas passam por dobramentos e modificações, como a adição de cadeias laterais de carboidratos.
Estas proteínas modificadas serão incorporadas nas membranas celulares—na membrana do RE ou naquelas de outras organelas—ou secretadas para fora da célula.
Se as proteínas modificadas não estiverem destinadas a permanecer no RE, elas serão empacotadas em vesículas, pequenas esferas de membrana que são usadas para transporte, e enviadas ao complexo de Golgi. O RER também produz fosfolipídios para outras membranas celulares, também transportados na forma de vesículas.
Como o RER ajuda a modificar as proteínas que serão secretadas pelas células, as células que secretam grandes quantidades de enzimas ou outras proteínas, como as células do fígado, possuem muitos RER.
RE liso
O retículo endoplasmático liso (REL) é contínuo com o RER, mas possui poucos ou nenhum ribossomo em sua superfície citoplasmática. As funções do REL incluem:
· Síntese de carboidratos, lipídios e hormônios esteroides
· Desintoxicação de medicamentos e venenos
· Armazenamento de íons cálcio
Nas células musculares, um tipo especial de REL chamado retículo sarcoplasmático é responsável pelo armazenamento de íons cálcio que são necessários para a ativação das contrações coordenadas das células musculares.
Há também pequenos trechos "lisos" de retículo endoplasmático encontrados dentro do RER. Esses trechos funcionam como sítios de saída para as vesículas que germinam do RER e são chamados REs de transição.
O complexo de Golgi
Quando as vesículas irrompem do RE, para onde elas vão? 
Antes de alcançar seu destino final, os lipídios e proteínas nas vesículas de transporte precisam ser organizados, empacotados e etiquetados para que eles terminem em seus devidos lugares. Esta organização, empacotamento e distribuição ocorrem no complexo de Golgi (ou aparelho de Golgi), organela feita por discos achatados de membrana.
O lado receptor do complexo de Golgi é chamado de face cis e o lado oposto é chamado de face trans.
As vesículas transportadoras do RE viajam até a face cis, fundem-se a ela, e esvaziam seus conteúdos no lume do complexo de Golgi.
Cadeias curtas de moléculas de açúcar podem ser acrescentadas ou removidas, ou grupos fosfato podem ser ligados como marcadores. O processamento do carboidrato pode ser visto no diagrama na forma de ganhos e perdas de ramificações no grupo carboidrato (roxo) ligado à proteína.
A imagem mostra o transporte de uma proteína de membrana do retículo endoplasmático rugoso através do complexo de Golgi para a membrana plasmática. A proteína é inicialmente modificada pela adição de cadeias ramificadas de carboidratos no RE rugoso; estas cadeias são então aparadas e repostas com outras cadeias ramificadas no complexo de Golgi. A proteína, com sua composição final de cadeias de carboidratos, é então transportada à membrana plasmática por uma vesícula de transporte. A vesícula se funde à membrana plasmática e suas cargas de lipídios e proteínas se tornam parte dela.
Finalmente, as proteínas modificadas são organizadas (com base em marcadores tais como sequências de aminoácidos e etiquetas químicas) e empacotadas em vesículas que irrompem da face trans do complexo de Golgi. Algumas destas vesículas despejam seus conteúdos em outras partes da célula, como nos lisossomos ou vacúolos, onde serão usados. Outras se fundem à membrana plasmática, disponibilizando as proteínas úteis para a membrana e secretando outras proteínas para o meio extracelular.
Lisossomos
O lisossomo é uma organela que contém enzimas digestivas e atua como usina de reciclagem das organelas na célula animal. 
Os lisossomos também podem digerir proteínas externas que são trazidas para o interior da célula. Por exemplo, vamos considerar o macrófago, um tipo de glóbulo branco do sangue que é parte do sistema imunológico humano. Em um processo conhecido como fagocitose, uma parte da membrana plasmática do macrófago invagina-se - dobra-se para dentro - para engolfar um patógeno, como mostrado abaixo. A seção invaginada com o patógeno em seu interior tem origem na membrana plasmática e forma uma estrutura chamada fagossomo. O fagossomo então se funde a um lisossomo, formando um compartimento combinado onde enzimas digestivas destroem o patógeno.
Lisossomos x peroxissomos
O que pode ficar um pouco confuso é a diferença entre lisossomos e peroxissomos. Ambos os tipos de organelas estão envolvidos na quebra de moléculas e na neutralização de riscos para a célula. Além disso, a aparência dos dois se assemelha a pequenas bolhas arredondadas nos diagramas.
No entanto, o peroxissomo abriga enzimas envolvidas nas reações de oxidação, que produzem peróxido de hidrogênio como subproduto. As enzimas degradam ácidos graxos e aminoácidos e elas também desintoxicam algumas substâncias que entram no corpo. Por exemplo, o álcool é desintoxicado pelos peroxissomos encontrados nas células hepáticas.
É importante lembrar que os peroxissomos — ao contrário dos lisossomos — não fazem parte do sistema endomembranar. Isto significa que eles não recebem vesículas do complexo de Golgi.
Mitocôndrias e Cloroplastos
Pontos Principais:
· Mitocôndrias são as "usinas de energia" da célula, quebrando moléculas de combustível e capturando energia na respiração celular.
· Cloroplastos são encontrados em plantas e algas. Eles são responsáveis pela captura de energia luminosa para fabricar açúcares na fotossíntese.
· Mitocôndria e cloroplastos provavelmente começaram como bactérias que foram englobadas por células maiores (a teoria endossimbiótica).
Mitocôndrias
Mitocôndrias são geralmente chamadas de usinas de energia ou fábricas de energia da célula. A função delas é produzir um suprimento constante de adenosina trifosfato (ATP), a principal molécula carregadora de energia da célula. O processo de fabricar ATP usando energia química de combustíveis, tais como os açúcares, é chamado de respiração celular, e muitos desses passos acontecem dentro da mitocôndria.
As mitocôndrias são suspensas no citosol gelatinoso da célula. Elas possuem formato oval e possuem duas membranas: uma externa, envolvendo toda a organela, e uma interna, com muitas saliências internas chamadas cristas que aumentam a área de superfície.
O espaço entre as membranas é chamado de espaço intermembranar, e o compartimento delimitado pela membrana interna é chamado de matriz mitocondrial. A matriz contém DNA mitocondrial e ribossomos. 
Elétrons de moléculas combustíveis, como o açúcar glicose, são arrancados em reações que ocorrem no citosol e na matriz mitocondrial. Esses elétrons são capturados por moléculas especiais, chamadas carreadoras de elétrons, e depositados na cadeia de transporte de elétrons, uma série de proteínas incorporadas na membrana mitocondrial interna. Conforme os elétrons se movem ao longo da cadeia de transporte, energia é liberada e usada para bombear prótons para fora da matriz e para dentro do espaço intermembranar. Conforme os prótons fluem de volta para a matriz, a favor de seu gradiente, eles passam por uma enzima chamada ATP sintase, que aproveita o fluxo deprótons para gerar ATP a partir de ADP e Pi.
Embora as mitocôndrias sejam encontradas na maioria dos tipos celulares de humanos, os seus números variam dependendo da função da célula e de sua demanda de energia. Por exemplo, as células musculares possuem tipicamente alta demanda de energia e grande número de mitocôndrias, enquanto que as células vermelhas do sangue, que são altamente especializadas para transporte de oxigênio, não possuem mitocôndrias.
De onde estas organelas se originaram?
Tanto as mitocôndrias quanto os cloroplastos contêm o seu próprio DNA e ribossomos. Por que estas organelas precisariam de DNA e ribossomos, quando existe DNA no núcleo e ribossomos no citosol?
Fortes evidências apontam para a endossimbiose como resposta para o enigma. Simbiose é a relação no qual organismos de duas espécies separadas vivem em uma relação próxima e dependente. Endossimbiose (endo- = “dentro”) é um tipo específico de simbiose onde um organismo vive dentro do outro.
Citoesqueleto
Nos eucariontes, existem três tipos de fibras proteicas no citoesqueleto: os microfilamentos, filamentos intermediários e microtúbulos. 
Microfilamentos
Os microfilamentos ou como filamentos de actina são os mais finos, possuem direcionamento, ou seja, eles têm dois terminais estruturalmente diferentes.
Os filamentos de actina têm vários papéis importantes na célula. Por exemplo, eles servem como caminhos para o movimento de uma proteína motora chamada de miosina, que também pode formar filamentos. Por causa de sua relação com a miosina, a actina está envolvida em muitos eventos celulares que envolvem movimento.
Por exemplo, na divisão celular animal, um anel feito de actina e miosina atua para dividir uma célula gerando duas células filhas. A actina e miosina também são abundantes nas células musculares, onde elas formam estruturas organizadas de sobreposição de filamentos chamados de sarcômeros. Quando os filamentos de actina e miosina de um sarcômero deslizam um sobre o outro, seus músculos se contraem.
Os filamentos de actina também podem servir como rodovias para o interior das células para o transporte de cargas, incluindo vesículas contendo proteínas e ainda organelas. Estas cargas são transportadas pelos motores individuais de miosina, que "andam" ao longo de pacotes de filamento de actina.
Os filamentos de actina podem montar-se e desmontar-se rapidamente, e esta propriedade permite que eles tenham um papel importante na motilidade (movimentação) celular, tal como na movimentação de uma célula branca sanguínea no seu sistema imunológico.
Finalmente, os filamentos de actina têm um papel estrutural chave na célula. Na maioria das células animais, a rede de filamentos de actina é encontrada na região do citoplasma no limite da célula. Esta rede, que está ligada à membrana plasmática por conectores proteicos especiais, dá à célula a sua forma e estrutura.
Filamentos intermediários
Os filamentos intermediários são um tipo de elemento do citoesqueleto composto de múltiplos filamentos de proteínas fibrosas juntas. Possuem diâmetro médio entre 8 e 10 nm, entre os diâmetros dos microfilamentos e microtúbulos.
Os filamentos intermediários aparecem em diferentes variedades, cada uma composta de um tipo diferente de proteína. Uma proteína que forma os filamentos intermediários é a queratina, uma proteína fibrosa encontrada nos cabelos, unhas e pele. 
Diferentemente dos filamentos de actina, que podem crescer e desmontar-se rapidamente, os filamentos intermediários são mais permanentes e atuam essencialmente na função estrutural da célula. Eles são especializados em suportar tensão, e sua função inclui manter a forma da célula e ancorar o núcleo e outras organelas em seus lugares.
Microtúbulos
São os maiores entre os três tipos de fibras do citoesqueleto.
Um microtúbulo é composto de proteínas tubulinas organizadas na forma de um tubo oco, como um canudo, e cada proteína tubulina consiste de duas subunidades, α-tubulina e β-tubulina.
Os microtúbulos, como os filamentos de actina, são estruturas dinâmicas: elas podem esticar e encolher rapidamente pela adição ou remoção de proteínas tubulina. Também igualmente aos filamentos de actina, os microtúbulos têm direcionalidade, isto é, eles têm dois terminais que são estruturalmente diferentes um do outro. Numa célula, os microtúbulos têm um papel estrutural chave, ajudando a célula a resistir a forças de compressão.
Esquerda: modelo 3D de um microtúbulo, mostrando que é um cilindro oco de proteínas. Direita: diagrama de um microtúbulo, mostrando que é composto de dois tipos diferentes de subunidades (alfa e beta). As subunidades formam dímeros, e os dímeros estão conectados na forma de espiral para formar o tubo oco do microtúbulo.
Além de fornecer um suporte estrutural, os microtúbulos atuam numa variedade de funções mais especializadas numa célula. Por exemplo, eles fornecem rotas para as proteínas motoras chamadas de cinesinas e dineínas, que transportam vesículas e outras cargas pelo interior da célula. Durante a divisão celular, os microtúbulos se montam numa estrutura chamada de fuso mitótico, que separa os cromossomos.
Flagelos, cílios e centrossomos
Os microtúbulos são também componentes chaves de três estruturas celulares especializadas de eucariontes: flagelos, cílios e centrossomos. 
Os flagelos são estruturas longas que parecem cabelos que se estendem da superfície da célula e são usados para mover a célula inteira, tal como num espermatozoide. 
Cílios motores são similares, mas são mais curtos e normalmente aparecem em grande quantidade na superfície celular. Quando as células com cílios motores formam tecidos, a sua batida ajuda a mover materiais pela superfície do tecido. Por exemplo, os cílios de células do seu sistema respiratório superior ajudam a mover poeira e partículas para fora de suas narinas.
Nos flagelos e cílios motores, proteínas motoras chamadas dineínas se movem ao longo dos microtúbulos, gerando uma força que faz o flagelo ou cílio bater. As conexões estruturais entre os pares de microtúbulos e a coordenação do movimento das dineínas permitem a atividade dos motores para produzir um padrão regular de batida.
O cílio ou flagelo tem um corpo basal localizado em sua base. O corpo basal é composto de microtúbulos e atua em um papel importante na montagem do cílio ou flagelo. Uma vez que a estrutura está montada, ele também regula quais proteínas podem entrar ou sair.
O corpo basal é na verdade um centríolo modificado. Um centríolo é um cilindro de nove trios de microtúbulos, agrupados por proteínas de sustentação. Os centríolos são mais conhecidos por seu papel nos centrossomos, estruturas que atuam como centros organizadores de microtúbulos nas células animais. Um centrossomo consiste de dois centríolos orientados em ângulos retos, rodeado por "material pericentriolar", que fornece campos ancoragem para os microtúbulos. 
O centrossomo é duplicado antes que uma célula se divida e o centrossomo emparelhado parece atuar como organizador de microtúbulos que separa os cromossomos durante a divisão celular. 
Matriz extracelular e a parede celular
Plantas e fungos têm uma parede celular resistente para proteção e apoio, enquanto células animais podem secretar materiais em sua volta para formar uma malha de macromoléculas chamada de matriz extracelular. 
Matriz celular de células animais
A maioria das células animais liberam materiais dentro do espaço extracelular, criando uma complexa malha de proteínas e carboidratos chamada de matriz extracelular (ECM). Um componente principal da matriz extracelular é a proteína colágeno. Proteínas de colágeno são modificadas com carboidratos e, uma vez que eles são liberados da célula, reúnem-se em longas fibras chamadas fibrilas de colágeno.
O colágeno tem um papel fundamental em dar força aos tecidos e integridade estrutural. Doenças genéticas humanas que afetam o colágeno, como a síndrome de Ehlers-Danlos, resultam em tecidos frágeis que se estendem e rasgam facilmente.
Na matrizextracelular, fibras de colágeno estão entrelaçadas com uma classe de proteoglicanos carregadores de carboidratos, que podem estar presos a um longo esqueleto polissacarídico. A matriz extracelular também contém muitos outros tipos de proteínas e carboidratos. 
Diagrama mostrando a matriz extracelular e suas conexões com a célula. Uma rede de fibras de colágeno e proteoglicanos é encontrada fora da célula. O colágeno se liga a proteínas integrinas na membrana plasmática por meio da fibronectina. No interior da célula, as integrinas se ligam aos microfilamentos do citoesqueleto.
A matriz extracelular está diretamente conectada à célula que envolve. Alguns dos conectores chave são proteínas chamadas integrinas, que estão imersas na membrana celular.
Proteínas na matriz extracelular, como as moléculas de fibronectina, mostradas em verde no diagrama acima, podem atuar como pontes entre integrinas e outras proteínas da matriz extracelular, como o colágeno. Na face interior da membrana, as integrinas estão ligadas ao citoesqueleto.
As integrinas ancoram a célula à matriz extracelular. Além disso, elas ajudam a célula a perceber seu ambiente. Elas podem detectar tanto estímulos químicos quanto mecânicos da matriz extracelular e desencadear vias de sinalização em resposta.
A coagulação do sangue fornece um outro exemplo de comunicação entre as células e a matriz extracelular. Quando as células que revestem um vaso sanguíneo são danificadas, elas expõem um receptor proteico chamado fator tecidual. Quando o fator tecidual liga-se a uma molécula presente na matriz extracelular desencadeia uma variedade de respostas que reduzem a perda sanguínea. Por exemplo, ele faz com que as plaquetas grudem na parede do vaso sanguíneo danificado e as estimula a produzir fatores de coagulação.
A parede celular
Apesar das plantas não produzirem colágeno, elas têm seu próprio tipo de estrutura extracelular de suporte: a parede celular. A parede celular é uma cobertura rígida que envolve a célula, protegendo-a e dando a ela suporte e forma. Você já percebeu que quando morde um vegetal cru, como aipo (salsão), ele é crocante? Uma boa parte disso é causada pela rigidez das paredes celulares do aipo.
Como a matriz extracelular animal, a parede celular vegetal é constituída por moléculas secretadas pela célula. A principal molécula orgânica da parede celular vegetal é a celulose, um polissacarídeo composto de unidades de glicose. A celulose organiza-se em fibras chamadas microfibrilas.
A maioria das paredes celulares vegetais contém uma variedade de diferentes polissacarídeos e proteínas. Além da celulose, outros polissacarídeos comumente encontrados na parede celular das plantas incluem hemicelulose e pectina. A lamela média, mostrada ao longo da parte superior do diagrama, é uma camada adesiva que ajuda a manter unidas as paredes celulares das células adjacentes.
Junções célula-célula
Plasmodesmata
As células vegetais, cercadas por uma parede celular, não estão em contato umas com as outras em grandes áreas da membrana plasmática como as células animais. Entretanto, elas possuem junções especializadas chamadas de plasmodesmata, onde canais ligam duas células, permitindo a troca citoplasmática entre elas.
Imagem de duas células ligadas por uma plasmodesma, mostrando como os materiais podem ser transportados do citoplasma de uma célula para a próxima por meio da plasmodesma.
As plasmodesmata são alinhadas com a membrana plasmática que é contínua com as membranas de duas células. Cada plasmodesma tem um segmento de citoplasma estendendo-se através dele, contendo um segmento ainda mais fino de retículo endoplasmático.
Moléculas menores que um certo tamanho (o limite de exclusão de tamanho) se movem livremente pelo canal plasmodesmático por difusão passiva. O limite de exclusão de tamanho varia dentre as plantas, e até dentre tipos celulares dentro de uma mesma planta. As plasmodesmata podem dilatar (expandir) de forma seletiva para permitir a passagem de certas moléculas grandes, como proteínas.
Junções comunicantes
As junções comunicantes nas células animais são muito parecidas com as plasmodesmata nas células vegetais: ambos são canais entre células vizinhas que permitem o transporte de íons, água, e outras substâncias. Estruturalmente, entretanto, as junções comunicantes e as plasmodesmata são bem diferentes.
Nos vertebrados, as junções comunicantes são formadas quando um conjunto de seis proteínas de membrana chamadas de conexinas formam uma estrutura alongada, em forma de rosca, chamada de conexon. Quando os poros, ou os "buracos de rosca", dos conexons de células animais adjacentes se alinham, um canal é formado entre as células. 
Imagem das membranas plasmáticas de duas células unidas por junções comunicantes. No local onde os dois conexons das diferentes células se encontram, eles podem formar um canal indo de uma célula à outra.
As junções comunicantes são importantes, especialmente, no músculo cardíaco: o sinal elétrico para se contrair viaja rapidamente entre as células musculares à medida que os íons passam através das junções comunicantes, permitindo que as células se contraiam juntas.
Junções impermeáveis
As junções impermeáveis vedam o espaço entre duas células animais adjacentes.
No local de uma junção impermeável, as células são unidas fortemente umas contra as outras por vários grupos individuais de junções impermeáveis chamadas claudins, cada uma das quais interage com um grupo parceiro na membrana da célula oposta. Os grupos são agrupados em fios que formam uma rede, com vários grupos de fios compondo junções mais fortes.
Imagem das membranas de duas células unidas por junções impermeáveis. As junções impermeáveis são como rebites, e estão organizadas em várias fitas que formam retas e triângulos.
O objetivo das junções impermeáveis é impedir que escape líquido por entre as células, permitindo que uma camada de células (por exemplo, as que revestem um órgão) atuem como uma barreira impermeável. Por exemplo, as junções impermeáveis entre as células epiteliais revestindo sua bexiga impedem que a urina vaze para o espaço extracelular.
Desmossomos
Agem como pontos de solda entre as células epiteliais adjacentes. Um desmossomo envolve um complexo de proteínas. Algumas destas proteínas se estendem através da membrana, enquanto outras ancoram a junção dentro da célula.
As caderinas, proteínas de adesão especializadas, são encontradas nas membranas de ambas as células e interagem no espaço entre elas, mantendo as membranas juntas. Dentro da célula, as caderinas ligam a uma estrutura chamada placa citoplasmática (em vermelho na imagem à direita), que se liga aos filamentos intermediários e ajuda a ancorar a junção.
Desmossomos ligam células adjacentes, assegurando que as células dos órgãos e tecidos em que se estendem, tais como a pele e o músculo cardíaco, permaneçam ligadas de forma ininterrupta.
Difusão e Transporte passivo
As membranas celulares são seletivamente permeáveis, pois controlam quais substâncias podem passar e o quanto de cada substância pode entrar e sair em um tempo determinado. A permeabilidade seletiva das células é essencial para que sejam capazes de obter nutrientes, eliminar resíduos e manter um meio interno estável distinto do meio em que se encontram (manter a homeostase).
Os mais simples meios de transporte através de membranas são os passivos. O transporte passivo não requer que a célula despenda energia e está relacionado à difusão de uma substância a favor de seu gradiente de concentração, através de uma membrana. 
O gradiente de concentração é a região do espaço na qual a concentração de uma substância varia; as substâncias naturalmente se movem a favor de seus gradientes, de uma área de mais alta concentração para outra de mais baixa concentração.
Nas células, algumas moléculas podem deslocar-se a favor de seus gradientes de concentração atravessando diretamente a porção lipídica da membrana, ao passo que outras precisam passar através de proteínas da membranaem um processo chamado de difusão facilitada.
Permeabilidade seletiva
Os fosfolipídios da membrana plasmática são anfipáticos: possuem regiões tanto hidrofílicas (atração por água) quanto hidrofóbicas (aversão a água).
A porção interna hidrofóbica da membrana plasmática favorece o fluxo de alguns materiais ao mesmo tempo que impede a passagem de outros através da membrana.
Moléculas polares e com carga têm muito mais problemas para atravessar a membrana. As moléculas polares conseguem interagir facilmente com a face externa da membrana, onde se localiza o grupo de cabeças com carga negativa, no entanto, possuem dificuldade em atravessar o interior hidrofóbico. 
Além disso, mesmo que íons pequenos tenham tamanhos apropriados para a deslizar através da membrana, suas cargas os impedem de fazê-lo. O que significa que íons como sódio, potássio, cálcio e cloreto não são capazes de atravessar membranas por simples difusão em nenhum grau significativo e que, em vez disso, precisam ser transportados por proteínas especializadas. Moléculas polares e carregadas de tamanhos maiores, como carboidratos e aminoácidos, também precisam do auxílio de proteínas para passar pela membrana de maneira eficiente.
Difusão
No processo de difusão, uma substância tende a mover-se de uma área de alta concentração para uma área de baixa concentração, até que sua concentração se torne igual ao longo de um espaço. 
O fluxo de moléculas será da área mais concentrada para a área menos concentrada até que as concentrações se tornem iguais. Esse processo não requer qualquer entrada de energia; de fato, o próprio gradiente de concentração é uma forma de energia armazenada (potencial), a qual é usada ao equalizarem-se as concentrações.
Imagem mostrando o processo de difusão através de membrana plasmática. Inicialmente, a concentração de moléculas é maior no exterior. Há um movimento líquido de moléculas do exterior para o interior da célula até que as concentrações estejam iguais em ambos os lados.
As moléculas podem se mover através do hialoplasma da célula por difusão, e algumas moléculas também se difundem através da membrana plasmática. Cada substância em uma solução ou espaço tem seu próprio gradiente de concentração, e será difundida de acordo com seu gradiente. Se os outros fatores são iguais, um gradiente de concentração mais forte (maior diferença de concentração entre regiões) resulta em difusão mais rápida. Assim, em uma única célula, pode haver diferentes taxas e direções de difusão de moléculas diferentes. Por exemplo, o oxigênio pode se mover para dentro da célula por difusão, enquanto, ao mesmo tempo, o dióxido de carbono pode sair, obedecendo seu próprio gradiente de concentração.
Difusão facilitada
Algumas moléculas, como o dióxido de carbono e o oxigênio, conseguem se difundir diretamente através da membrana plasmática, mas outras precisam de auxílio para atravessar a região interna hidrofóbica. 
Na difusão facilitada, as moléculas difundem-se através da membrana plasmática com o auxílio de proteínas da membrana, tais como os canais e as proteínas carreadoras.
O gradiente de concentração dessas moléculas existe, portanto elas têm o potencial para se difundir para dentro (ou para fora) da célula. No entanto, em razão de serem polares ou possuírem carga, não conseguem atravessar a parte dos fosfolipídios sem auxílio. Proteínas facilitadoras de transporte protegem essas moléculas da parte hidrofóbica da membrana, disponibilizando uma rota por onde podem passar. As duas principais classes de proteínas facilitadoras de transporte são os canais e as proteínas carreadoras.
Proteínas de canal
Proteínas de canal estendem-se pela membrana e formam túneis hidrofílicos através dela, permitindo que suas moléculas alvo atravessem por difusão. Canais são muito seletivos e aceitarão somente um tipo de molécula (ou algumas poucas moléculas estreitamente relacionadas) para transporte. A passagem através de uma proteína de canal possibilita que compostos polares e com carga elétrica evitem o centro hidrofóbico da membrana plasmática, que de outra forma reduziria ou bloquearia sua entrada na célula.
Aquaporinas são proteínas de canal que permitem que a água atravesse a membrana muito rapidamente e que desempenham funções importantes nas células vegetais, nas hemácias e em algumas partes dos rins (onde minimizam a quantidade de água perdida como urina).
Algumas proteínas de canal ficam abertas o tempo todo, mas outras têm um mecanismo de abertura e fechamento, o que significa que o canal pode abrir ou fechar em resposta a um sinal específico (como um sinal elétrico ou a ligação a uma molécula). Células envolvidas na transmissão de sinais elétricos, como células nervosas e musculares, têm canais iônicos dependentes de voltagem de sódio, potássio e cálcio em suas membranas. A abertura e o fechamento desses canais e as mudanças resultantes nos níveis de íons no interior da célula desempenham um importante papel na transmissão elétrica através das membranas (em células nervosas) e na contração muscular (em células musculares).
Proteínas carreadoras
Podem modificar sua forma para mover uma molécula-alvo de um lado da membrana para o outro.
Assim como as proteínas de canal, as carreadoras são tipicamente seletivas para uma ou algumas poucas substâncias. Geralmente, elas alteram a própria forma em resposta à ligação de sua molécula-alvo e a mudança na forma é que move a molécula para o lado oposto da membrana. As proteínas carreadoras envolvidas na difusão facilitada simplesmente proporcionam às moléculas hidrofílicas um caminho para que possam se mover a favor de um gradiente de concentração existente.
Proteínas de canal e proteínas carreadoras transportam materiais em velocidades diferentes. No geral, as proteínas de canal transportam moléculas muito mais rapidamente do que as proteínas carreadoras. Isso ocorre porque proteínas de canais são apenas túneis; diferente das carreadoras, elas não têm que alterar a forma e voltar ao padrão toda vez que moverem uma molécula. Uma proteína de canal típica pode facilitar a difusão a uma taxa de dezenas de milhões de moléculas por segundo, ao passo que uma proteína carreadora pode trabalhar a uma taxa de aproximadamente mil moléculas por segundo.
Transporte Passivo
No transporte ativo, ao contrário do transporte passivo, a célula gasta energia (por exemplo, sob a forma de ATP) para mover uma substância contra seu gradiente de concentração.
Gradientes eletroquímicos
Devido à capacidade dos átomos e moléculas formarem íons e carregar cargas elétricas positivas ou negativas, também pode haver um gradiente elétrico ou diferenças de carga, através de uma membrana plasmática. Na verdade, as células vivas tipicamente possuem o que é chamado um potencial da membrana, uma diferença de potencial elétrico (voltagem) através de sua membrana celular.
Uma diferença de potencial elétrico existe sempre que houver uma separação de cargas no espaço. No caso da célula, cargas negativas e positivas são separadas pela barreira da membrana celular, com o interior da célula tendo cargas negativas a mais que as do exterior.
Como um exemplo de como o potencial de membrana pode afetar o movimento dos íons, vamos ver os íons de sódio e potássio. Em geral, o interior de uma célula tem concentração maior de potássio (K) e uma concentração menor de sódio (Na) do que o fluido extracelular ao seu redor.
· Se os íons de sódio estão fora da célula, eles tenderão a se mover para dentro da célula com base tanto em seu gradiente de concentração (a concentração menor de Na na célula) quanto na voltagem através da membrana (a carga mais negativa no interior da membrana).
· Como K é positivo, a voltagem através da membrana vai encorajar seu movimento para dentro da célula, mas seu gradiente de concentração vai tender a empurrá-la para fora da célula (em direção à região de concentração mais baixa). As concentrações finais de potássio nos dois lados da membrana serão um equilíbrio entre estasduas forças opostas.
A combinação do gradiente de concentração e da voltagem que afetam o movimento de um íon é chamada de gradiente eletroquímico.
Transporte ativo: movendo-se contra um gradiente
Para mover substâncias contra um gradiente de concentração ou eletroquímico, uma célula precisa gastar energia. Os mecanismos de transporte ativo fazem exatamente isto, despendendo energia (muitas vezes na forma de ATP) para manter a concentração certa de íons e moléculas nas células vivas. De fato, as células gastam muito da energia que elas coletam no metabolismo, para manter seus processos de transporte ativo funcionando. Por exemplo, a maior parte da energia das células vermelhas do sangue é usada para manter os níveis internos de sódio e potássio que diferem dos níveis do ambiente ao seu redor.
Os mecanismos de transporte ativo podem ser divididos em duas categorias. O transporte ativo primário usa uma fonte de energia química diretamente (por exemplo, o ATP) para mover as moléculas através da membrana contra seu gradiente. 
O transporte ativo secundário (co-transporte), por outro lado, usa um gradiente eletro-químico - gerado pelo transporte ativo - como fonte de energia para mover as moléculas contra seu gradiente, e assim não requer uma fonte química de energia como o ATP. 
Transporte ativo primário
Uma das bombas mais importantes das células animais é a bomba de sódio-potássio, que move Na para fora das células, e K para dentro. Como o processo de transporte usa ATP como fonte de energia, ele é considerado um exemplo de transporte ativo primário.
A bomba sódio-potássio não apenas mantém as concentrações apropriadas de Na e K nas células vivas, como também desempenha um papel importante na geração de voltagem através da membrana celular dos animais.
Bombas como esta, que estão envolvidas no estabelecimento e manutenção da voltagem das membranas, também são conhecidas como bombas eletrogênicas. 
A bomba eletrogênica primária das plantas bombeia íons de hidrogênio ao invés de sódio e potássio.
O ciclo da bomba de sódio-potássio
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A bomba sódio-potássio transporta sódio para fora e potássio para dentro da célula num ciclo repetitivo de variações da conformação. Em cada ciclo, três íons de sódio deixam a célula, enquanto dois íons de potássio entram. Esse processo ocorre nas seguintes etapas:
1. No início, a bomba está aberta para o interior da célula. Nessa forma, a bomba realmente quer ligar íons de sódio e vai usar três deles.
2. Quando os íons de sódio ligam-se, disparam a bomba para a hidrólise (quebra) do ATP. Um grupo fosfato do ATP é anexado à bomba, que é então chamada de fosforilada. O ADP é liberado como um sub-produto.
3. A fosforilação faz a forma da bomba mudar, reorientando-se para abrir na direção do espaço extracelular. Nessa conformação, a bomba deixa de ligar-se aos íons de sódio (fica com baixa afinidade a eles), e então três íons de sódio são liberados para fora da célula.
4. Em sua forma voltada para fora, a bomba muda de partido e, agora, gosta muito de se ligar (tem alta afinidade) aos íons de potássio. Ela vai se ligar a dois deles, e isso aciona a remoção do grupo fosfato ligado à bomba na etapa 2.
5. Com a saída do grupo fosfato, a bomba vai mudar de volta para sua forma original, abrindo-se em direção ao interior da célula.
6. Na sua forma direcionada para o interior, a bomba perde seu interesse (tem baixa afinidade) pelos íons de potássio e portanto dois íons de potássio são liberados dentro do citoplasma. A bomba agora está de volta ao que era na etapa 1 e o ciclo pode começar novamente.
Isto pode parecer um ciclo complicado, mas apenas envolve a ida e a volta da proteína entre as duas formas: uma forma voltada para dentro com alta afinidade por sódio (e baixa afinidade por potássio) e a outra forma voltada para fora, com alta afinidade por potássio (e baixa afinidade por sódio). 
A proteína pode alternar entre essas duas formas pela adição ou remoção de um grupo fosfato, o qual, por sua vez, é controlado pela ligação dos íons a serem transportados.
Como a bomba de sódio-potássio gera o potencial de membrana? Como, exatamente a bomba sódio potássio estabelece uma voltagem através da membrana?
A bomba sódio-potássio age principalmente pela construção de uma elevada concentração de íons de potássio dentro da célula, que faz o gradiente de concentração de potássio ficar bem acentuado. O gradiente é acentuado o suficiente para que os íons de potássio movam-se para fora da célula (pelos canais), apesar da crescente carga negativa no interior. 
Esse processo continua até que a voltagem através da membrana seja grande o suficiente para contrabalançar o gradiente de concentração do potássio.
Nesse ponto de equilíbrio, o interior da membrana fica negativo em relação ao exterior.
Transporte ativo secundário
Os gradientes eletroquímicos instituídos pelo transporte ativo primário armazenam energia, que pode ser liberada conforme os íons movem-se novamente a favor de seu gradiente. O transporte ativo secundário usa a energia armazenada nesses gradientes, para mover outras substâncias contra seus próprios gradientes.
Um exemplo: vamos supor que temos uma elevada concentração de íons de sódio no espaço intracelular (graças ao árduo trabalho da bomba sódio-potássio). Se uma rota, como uma proteína de canal ou carreadora estiverem disponíveis, os íons de sódio irão se mover a favor de seu gradiente de concentração e retornar ao interior da célulal.
No transporte ativo secundário, o movimento dos íons de sódio a favor do seu gradiente de concentração está associado ao transporte contra o gradiente de concentração de outras substâncias por uma proteína carreadora compartilhada (uma co-transportadora). Por exemplo, na figura abaixo, a proteína carreadora deixa os íons de sódio moverem-se a favor do seu gradiente, mas simultaneamente traz uma molécula de glicose, contra seu gradiente de concentração, para dentro da célula. A proteína carreadora usa energia do gradiente de sódio para dirigir o transporte das moléculas de glicose.
Diagrama de um cotransportador de sódio-glicose, que usa a energia armazenada em um gradiente de íons de sódio para transportar a glicose "morro acima" contra seu gradiente. O cotransportador realiza isso acoplando fisicamente o transporte da glicose ao movimento de íons de sódio a favor de seu gradiente de concentração.
No transporte ativo secundário, as duas moléculas sendo transportadas podem mover-se tanto na mesma direção, ou em direções opostas. Quando elas se movem na mesma direção, a proteína que as transporta é chamada de simportador, enquanto que se elas se movem em direções opostas, a proteína é chamada de antiportador.
Introdução à sinalização celular
As células tipicamente se comunicam utilizando sinais químicos. 
Estes sinais químicos, que são proteínas ou outras moléculas produzidas por uma célula emissora, são geralmente secretados na célula e liberados no espaço extracelular. Lá eles podem flutuar - como mensagens em uma garrafa - até células vizinhas.
Célula emissora: secreta um ligante.
Célula-alvo: tem um receptor que pode se ligar ao ligante. O ligante se liga ao receptor e desencadeia uma cascata de sinalizações no interior da célula, levando a uma resposta.
Célula não alvo: esta célula não tem receptor para o ligante (apesar de poder ter outros tipos de receptores). A célula não percebe o ligante e, portanto, não responde a ele.
Para poderem detectar um sinal (isto é, serem uma célula alvo), uma célula vizinha deve ter o receptor correto para aquele sinal. Quando uma molécula sinalizadora se liga a seu receptor, altera a forma ou atividade do receptor, acionando uma mudança dentro da célula. 
A mensagem carregada por um ligante é geralmente retransmitida por uma cadeia de mensageiros químicos dentro da célula. Em última análise, isso leva a uma mudança na célula, assim, o sinal intercelular (entre células) original é convertido em sinal intracelular (dentro das células) que aciona uma resposta.Formas de sinalização
A sinalização célula - célula envolve a transmissão de um sinal de uma célula emissora para uma célula receptora. No entanto, nem todas as células emissoras e receptoras são vizinhas próximas, e nem todos os pares de células trocam sinais da mesma forma.
Há quatro categorias básicas de sinalização química encontradas em organismos multicelulares: 
Sinalização parácrina;
Sinalização autócrina,
Sinalização endócrina;
Sinalização por contato direto. 
A principal diferença entre as diferentes categorias de sinalização é a distância que o sinal percorre no organismo para alcançar a célula alvo.
Sinalização parácrina (As células se comunicam em distâncias curtas)
As células que estão perto uma da outra se comunicam por meio da liberação de mensageiros químicos.
Permite que células coordenem localmente atividades com suas células vizinhas. 
São especialmente importantes durante o desenvolvimento, quando permitem que um grupo de células comunique a um grupo de células vizinhas, qual identidade devem assumir. Exemplo: desenvolvimento da medula óssea
· As células que estão próximas à notocorda e à placa basal recebem uma intensidade alta de sinais e se transformam em um tipo específico de neurônio conector (interneurônio).
· Células que estão mais distantes recebem uma intensidade menor do sinal e tornam-se neurônios motores (neurônios que se ligam aos músculos).
· Células que estão ainda mais distantes da notocorda e da placa basal recebem intensidades cada vez menores de sinal e transformam-se em outros tipos de interneurônios.
Sinalização sináptica
Um único exemplo de sinalização parácrina é sinalização sináptica, na qual células nervosas transmitem sinais. Este processo é chamado de sinapse, que é a junção entre duas células nervosas, onde ocorre a transmissão de sinal.
Quando o neurônio emissor dispara, um impulso elétrico move-se rapidamente pela célula, viajando por uma fibra de longa extensão chamada axônio. Quando o impulso alcança a sinapse, ele provoca a liberação de ligantes chamados neurotransmissores, os quais rapidamente cruzam o pequeno espaço entre as células nervosas.
Quando os neurotransmissores chegam na célula receptora, eles ligam-se a receptores e causam uma alteração química dentro da célula (muitas vezes, abrindo canais iônicos e mudando o potencial elétrico através da membrana).
Na Sinalização sináptica, o neurotransmissor é liberado de vesículas no final do axônio da célula emissora.
Ele se difunde através do pequeno espaço entre os neurônios, emissor e alvo, e se liga aos receptores no neurônio-alvo.
Os neurotransmissores que são liberados na sinapse química são rapidamente degradados ou retomados pela célula emissora. 
Isto "reinicia" o sistema, assim, sinapse fica preparada para responder rapidamente ao próximo sinal.
Sinalização parácrina: a célula visa uma célula vizinha (uma que não esteja ligada a ela por junções comunicantes). A imagem mostra uma molécula sinalizadora produzida por uma célula, difundindo-se por uma curta distância até uma célula vizinha.
Sinalização autócrina: a célula visa a si mesma, liberando um sinal que pode se ligar a receptores localizados em sua própria superfície.
Sinalização autócrina (Sinal celular libera um ligante que se liga a receptores em sua própria superfície)
Por exemplo, a sinalização autócrina é importante durante o desenvolvimento, ajudando as células a assumir e reforçar suas identidades corretas. 
Do ponto de vista médico, a sinalização autócrina é importante no câncer e acredita-se que tenha papel chave na metástase. 
Em muitos casos, um sinal pode ter tanto efeitos autócrinos quanto parácrinos, ligando-se à célula que envia o sinal bem como a outras células semelhantes na região.
Sinalização endócrina (Quando células precisam transmitir sinais por longas distâncias)
Elas muitas vezes usam o sistema circulatório como uma rede de distribuição para as mensagens que elas enviam. 
Na sinalização endócrina de longa distância, os sinais são produzidos por células especializadas e liberados na corrente sanguínea, que transporta estes sinais para as células alvo em partes distantes do corpo.
Sinais que são produzidos em uma parte do corpo e viajam através da circulação para atingir alvos distantes, são conhecidos como hormônios.
Em humanos, glândulas endócrinas que liberam hormônios incluem a tireóide, o hipotálamo, e a pituitária, assim como as gônadas (testículos e ovários) e o pâncreas. Cada glândula endócrina libera um ou mais tipos de hormônios, muitos dos quais são reguladores principais do desenvolvimento e da fisiologia.
Por exemplo, a hipófise libera hormônio do crescimento (GH), que promove crescimento, particularmente do esqueleto e da cartilagem. 
Como a maioria dos hormônios, o GH afeta muitos tipos diferentes de células por todo o corpo. No entanto, as células cartilaginosas são um exemplo de como o GH funciona: ele se liga aos receptores na superfície dessas células estimulando-as a se dividirem.
Sinalização endócrina: a célula visa uma célula distante através da corrente sanguínea. Uma molécula sinalizadora é liberada pela célula, e depois, ela percorre a corrente sanguínea até os receptores em uma célula-alvo distante, localizada em outra parte do corpo.
Sinalização por meio do contato entre células
Junções comunicantes em animais e plasmodesmas em plantas são pequenos canais que conectam diretamente células vizinhas. 
Estes canais cheios de água permitem que pequenas moléculas sinalizadoras, chamadas mediadores intracelulares, se difundam entre as duas células. 
Pequenas moléculas, tais como íons cálcio, são capazes de se mover entre as células, mas grandes moléculas como proteínas e DNA não cabem nestes canais e para atravessá-los precisam de assistência especial.
A transferência de moléculas sinalizadoras transmite o estado atual de uma célula à sua célula vizinha. Isso permite que um grupo de células coordene a sua resposta a um sinal que somente uma delas possa ter recebido.
Sinalização através de junções comunicantes. A célula visa a célula vizinha conectada por meio das junções comunicantes. Os sinais vão de uma célula a outra passando pelas junções comunicantes.
Em outra forma de sinalização direta, duas células podem se ligar uma à outra porque carregam proteínas complementares em suas superfícies. 
Quando as proteínas se ligam umas às outras, esta interação muda a forma de uma ou de ambas as proteínas, transmitindo o sinal. Este tipo de sinalização é especialmente importante no sistema imune, onde células do sistema imune usam marcadores de superfície celular para reconhecerem células "próprias" (as células do próprio corpo) e células infectadas por patógenos.
 
Ligantes e receptores
Receptores e ligantes possuem várias formas, mas todas têm uma coisa em comum: existem em pares estreitamente alinhados, com um receptor reconhecendo apenas um (ou poucos) ligantes específicos, e um ligante se ligando a apenas um (ou poucos) receptores alvos. 
A ligação de um ligante a um receptor muda sua forma ou atividade, permitindo-lhe transmitir um sinal ou produzir diretamente uma mudança dentro da célula.
Etapas da transdução de sinais: 
Ligação ligante-receptor;
Transmissão do sinal;
Resposta.
Recepção do sinal
Tipos de receptores: receptores intracelulares (encontrados dentro da célula. No citoplasma ou núcleo) e receptores de superfície celular (membrana plasmática).
Receptores intracelulares: Proteínas receptoras encontradas dentro da célula, normalmente no citoplasma ou no núcleo. 
Na maioria dos casos, os ligantes de receptores intracelulares são pequenas moléculas hidrofóbicas (repelidas por água), pois elas precisam atravessar a membrana plasmática para alcançar seus receptores. 
Por exemplo, os receptores principais dos hormônios esteróides, tais como os hormônios sexuais estradiol (um estrógeno) e testosterona, são intracelulares.
Quando um hormônio entra em uma célula e se liga ao seu receptor, isto fazcom que o receptor mude de forma, permitindo que o complexo hormônio-receptor entre no núcleo e regule a atividade gênica. 
A ligação do hormônio expõe regiões do receptor que têm atividade de ligação ao DNA, 
o que significa que eles podem se ligar a sequências específicas do DNA. Estas sequências são encontradas próximas a certos genes no DNA da célula, e quando o receptor se liga próximo a estes genes, ele altera seu nível de transcrição. 
Diagrama de uma via de sinalização envolvendo um receptor intracelular. 
O ligante atravessa a membrana plasmática e se liga ao receptor no citoplasma, então, o receptor vai para o núcleo, onde se liga ao DNA para regular a transcrição.
Muitas vias de sinalização, envolvendo tanto receptores intracelulares como de membrana, causam alterações na transcrição gênica. No entanto, receptores intracelulares são únicos porque causam tais alterações muito diretamente, ligando-se ao DNA e alterando a transcrição eles mesmos.
Receptores de superfície celular
Receptores de membrana plasmática são proteínas ancoradas à membrana que se ligam a ligantes na superfície externa da célula. 
Neste tipo de sinalização, o ligante não precisa atravessar a membrana plasmática. Portanto, muitos tipos diferentes de moléculas podem agir como ligantes.
Um receptor de membrana plasmática típico tem três diferentes domínios, ou regiões de proteína: um domínio extracelular de ligação ao ligante, um domínio hidrofóbico que se estende através da membrana e um domínio intracelular, o qual geralmente transmite um sinal.
O tamanho e a estrutura destas regiões podem variar muito dependendo do tipo de receptor, e a região hidrofóbica pode consistir de vários resíduos de aminoácidos que cruzam a membrana.  
GPCR com sete domínios transmembranares.
O N-terminal está fora da célula e o C-terminal está dentro.
Canais iônicos dependentes de ligantes
São canais iônicos que podem abrir em resposta à ligação de um ligante. 
Para formar um canal, este tipo de receptor de membrana celular tem uma região intramembranal com um canal hidrofílico (atraído pela água) no meio dele. 
O canal permite que íons atravessem a membrana sem precisar tocar o núcleo hidrofóbico da camada fosfolipídica.
Quando um ligante se liga à região extracelular do canal, a estrutura da proteína se modifica de uma forma tal que íons de um tipo específico podem passar.
Em alguns casos, o inverso é verdade: o canal é normalmente aberto, e a ligação com o ligante faz com que ele feche.
Alterações nos níveis de íons dentro da célula podem mudar a atividade de outras moléculas, como enzimas de ligação iônica e canais sensíveis à voltagem, para produzir uma resposta.
Neurônios, ou células nervosas, possuem canais dependentes de ligantes que são ligados por neurotransmissores.
Diagrama de um canal iônico dependente de ligante. Quando o ligante se liga a um canal iônico fechado na membrana plasmática, o canal iônico se abre e os íons podem atravessá-lo, entrando ou saindo da célula (a favor de seu gradiente de concentração).
Receptores acoplados à proteína G (GPCRs) 
São uma grande família de receptores de membrana plasmática que compartilham uma estrutura e um método de sinalização comuns. 
Todos os membros da família GPCR têm sete diferentes segmentos de proteínas que atravessam a membrana, e transmitem sinais no interior da célula através de um tipo de proteína chamada de proteína G.
GPCRs são heterogêneos e se ligam a diversos tipos de ligantes.
Uma classe particularmente interessante de GPCRs é o dos receptores odoríferos (perfume). Existem cerca de 800800800 deles nos seres humanos e cada um se liga a uma "molécula de odor" própria - como uma determinada substância química no perfume, ou um certo composto liberado por peixe podre - e faz com que um sinal seja enviado para o cérebro, fazendo-nos sentir um cheiro.
Quando seu ligante não está presente, um receptor acoplado à proteína G permanece na membrana plasmática em um estado inativo. 
Para ao menos alguns tipos de GPCRs, o receptor inativo já está ancorado ao seu alvo de sinalização, uma proteína G.
Proteínas G são de diferentes tipos, mas todos eles se ligam ao nucleotídeo guanosina trifosfato (GTP), o qual ele pode quebrar (hidrolizar) para formar o GDP. 
Uma proteína G ligada ao GTP está ativa, ou "ativada", enquanto que uma proteína G que está ligada ao GDP está inativa, ou "desativada". 
As proteínas G que se associam com GPCRs são compostas por três subunidades, conhecidas como proteínas G heterotriméricas. Quando elas estão conectadas a um receptor inativo, estão sob a forma "desativada" (ligada ao GDP).
Diagrama do ciclo da sinalização de GPCR
1. Quando uma molécula sinalizadora se liga ao GPCR, a subunidade alfa da proteína G troca GDP por GTP.
2. A subunidade alfa se dissocia das subunidades beta e gama e interage com outras moléculas, acionando, ao final, a resposta celular. 
3. GTP é hidrolisado em GDP, e a molécula sinalizadora se solta do receptor.
4. A subunidade alfa se liga novamente ao receptor e às subunidades beta e gama.
O ciclo pode, então, repetir-se quando um novo evento de ligação a ligantes ocorrer.
A ligação ao ligante, no entanto, muda a figura: 
O GPCR é ativado e faz com que a proteína G mude de GDP para GTP. 
A proteína G agora ativa separa-se em duas partes (uma chamada subunidade α, a outro composto por duas subunidades β e γ), que são liberadas do GPCR. 
As subunidades podem interagir com outras proteínas, acionando uma via de sinalização que leva a uma resposta.
Eventualmente, a subunidade α hidrolizará GTP de volta a GDP, nesse momento a proteína G se torna inativa.
A proteína G inativa remonta-se como uma unidade de três peças associada com o GPCR.
A sinalização celular usando os receptores acoplados à proteína G é um ciclo, que pode se repetir várias vezes em resposta ao ligante.
Receptores acoplados à proteína G têm diversos papéis no corpo humano, e o distúrbio na sinalização de GPCR pode causar doenças. 
Receptores tirosina quinases
Receptores ligados a enzimas: são receptores de membrana plasmática com domínios intracelulares que estão associados com uma enzima. Em alguns casos, o domínio intracelular do receptor na verdade é uma enzima que cataliza a reação. 
Outros receptores ligados à enzima têm um domínio intracelular que interage com uma enzima.
Receptores tirosina quinases (RTKs): Uma quinase é apenas um nome para uma enzima que transfere grupos fosfato para uma proteína ou outro alvo, e um receptor tirosina quinase transfere grupos fosfato especificamente para o aminoácido tirosina.
Como a sinalização por RTK funciona? 
Um exemplo típico, moléculas sinalizadoras primeiro se ligam a domínios extracelulares de dois receptores tirosina quinase próximos. 
Os dois receptores vizinhos então se juntam, ou dimerizam. 
Os receptores então anexam fosfatos a tirosinas nos domínios intracelulares um do outro. 
A tirosina fosforilada pode transmitir o sinal para outras moléculas na célula.
Diagrama de receptores tirosina quinase, 
mostrando a ligação com o ligante e a autofosforilação do receptor.
Quando duas moléculas sinalizadoras se ligam a dois receptores próximos, os receptores formam pares.
Os receptores pareados fosforilam os resíduos de tirosina um do outro no domínio intracelular (a porção da proteína localizada no interior da célula).
Os receptores fosforilados podem interagir 
com outras proteínas no interior da célula 
para desencadear vias de sinalização que provoquem respostas.
Em muitos casos, os receptores fosforilados servem como uma plataforma de encaixe para outras proteínas que contém tipos especiais de domínios de ligação. 
Uma variedade de proteínas contém estes domínios, e quando uma destas proteínas se liga, ela pode iniciar uma cascata de sinalização a jusante que leva a uma resposta celular.
Receptores tirosina quinases são cruciais para muitos processos de sinalização em humanos. Por exemplo, eles se ligam a fatores de crescimento, moléculas de sinalizaçãoque promovem divisão celular e sobrevivência. 
Fatores de crescimento incluem fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), que participa da cicatrização de feridas, e fator de crescimento de nervos (NGF), que deve ser fornecido continuamente para certos tipos de neurônios para mantê-los vivos. 
Por causa de sua função na sinalização de fator de crescimento, os receptores tirosina quinase são essenciais para o corpo, mas sua atividade deve ser mentida em balanço: receptores de fator de crescimento superativos estão associados com alguns tipos de cânceres.
Tipos de ligantes
Alguns são proteínas, outros são moléculas hidrofóbicas como esteróides, e outros ainda são gases como óxido nítrico. 
Ligantes que podem entrar na célula: Pequenos ligantes hidrofóbicos podem passar através da membrana plasmática e se ligar a receptores intracelulares no núcleo ou no citoplasma. No corpo humano, alguns dos mais importantes ligantes deste tipo são os hormônios esteróides.
Hormônios esteróides familiares incluem o hormônio sexual feminino estradiol, que é um tipo de estrogênio, e o hormônio sexual masculino testosterona. 
A vitamina D, uma molécula sintetizada na pele usando energia da luz, é outro exemplo de hormônio esteróide. Porque eles são hidrofóbicos, estes hormônios não têm problema em atravessar a membrana plasmática, mas eles devem se ligar a proteínas carreadoras para viajar pela corrente sanguínea (aquosa).
Estruturas químicas do estradiol e da testosterona. Ambos têm quatro anéis de hidrocarboneto fundidos. Os dois hormônios diferem nos padrões de ligação dupla dos anéis e nos grupos funcionais ligados a eles.
Óxido nítrico (NO) é um gás que age como um ligante. 
Como os hormônios esteróides, pode se difundir diretamente através da membrana plasmática graças ao seu pequeno tamanho. 
Um dos seus papéis chave é ativar uma via de sinalização no músculo liso em torno dos vasos sanguíneos, aquela que faz o músculo relaxar e permite que os vasos sanguíneos se expandam (dilatação). 
De fato, a droga nitroglicerina trata doenças do coração desencadeando a liberação de NO, dilatando os vasos para restaurar o fluxo sanguíneo para o coração.
NO tem se tornado melhor conhecido recentemente porque a via que ele afeta é alvo de medicamentos prescritos para disfunção erétil, como o Viagra.
Ligantes que ligam do lado externo da célula: Ligantes solúveis em água são polares ou carregados e não podem atravessar a membrana plasmática facilmente. 
Portanto, a maioria dos ligantes solúveis em água se ligam aos domínios extracelulares dos receptores de membrana plasmática, ficando na superfície exterior da célula.
Ligantes de peptídeo (proteína) compõem a maior e mais diversa classe de ligantes solúveis em água.
Por exemplo, fatores de crescimento, hormônios como a insulina, e certos neurotransmissores são classificados nesta categoria. 
Ligantes de peptídeo podem variar de apenas alguns aminoácidos de comprimento, como as encefalinas supressoras de dor, a uma centena ou mais de aminoácidos de comprimento.
Caminhos de retransmissão de sinais
As cadeias de moléculas que transmitem sinais dentro de uma célula são conhecidas como vias de transdução de sinal intracelular. 
Ligações que iniciam a via de sinalização
Quando um ligante se acopla à um receptor na superfície celular, o domínio intracelular do receptor modifica-se de alguma forma. Geralmente, assume uma nova forma que o tornará ativo como enzima ou deixará que outras moléculas se associem.
A mudança no receptor desencadeia uma série de eventos de sinalização. 
Por exemplo, o receptor ativa outra molécula de sinalização dentro da célula que ativará seu próprio alvo. 
Essa reação em cadeia pode, eventualmente, levar a mudanças no comportamento ou características da célula como é mostrado no desenho abaixo.
Diagrama mostrando como os componentes de uma via hipotética de sinalização são ativados sequencialmente, onde um elemento liga o próximo para produzir uma resposta celular.
Por causa do fluxo direcional da informação, o termo a montante é frequentemente usado para descrever moléculas e eventos que vêm no início da cadeia de transmissão, enquanto a jusante deve ser usada para descrever aqueles que vêm depois (relativo a uma molécula particular de interesse). 
Por exemplo, no diagrama, o receptor é a jusante do ligante, porém a montante das proteínas no hialoplasma. 
Muitas vias de transdução de sinal intracelular amplificam o sinal inicial, para que uma molécula de ligante possa guiar para a ativação de muitas moléculas de um alvo à jusante.
As moléculas que transmitem um sinal muitas vezes são proteínas. No entanto, moléculas não proteicas, como íons e fosfolipídios, podem também desempenhar papéis importantes.
Fosforilação :
O desenho acima caracteriza um grupo de partículas (sinalizando moléculas) rotuladas como "ligadas" e "desligadas". 
O que realmente significa para uma partícula estar ligada ou desligada? Proteínas podem ser ativadas ou desativadas de diversas maneiras. No entanto, um dos artifícios mais comuns para alterar a atividade das proteínas é a adição de um grupo fosfato a um ou mais locais na proteína, um processo chamado fosforilação.
Diagrama de uma proteína fosforilada, com um grupo fosfato ligado a um resíduo de serina, mostrando a verdadeira estrutura química da ligação.
Os grupos de fosfato não podem ser anexados a qualquer parte de uma proteína. 
Em vez disso, eles normalmente são ligados a um dos três aminoácidos que apresentam grupos hidroxila (-OH) em suas cadeias laterais: serina, treonina e tirosina. 
A transferência do grupo fosfato é catalisada por uma enzima chamada quinase, e as células contêm muitas quinases diferentes que fosforilam alvos diferentes.
A fosforilação muitas vezes age como um interruptor, mas seus efeitos variam entre as proteínas. 
Às vezes, a fosforilação deixará uma proteína mais ativa (por exemplo, aumentando a catálise ou deixando-a vincular a um parceiro). 
Em outros casos, a fosforilação pode inativar a proteína ou fazê-la romper-se. 
Em geral, a fosforilação não é permanente. 
Para fazer as proteínas voltarem ao seu estado não-fosforilado, as células têm enzimas chamadas fosfatases, que removem um grupo fosfato de seus alvos.
Diagrama mostrando como uma proteína é fosforilada por uma quinase pela adição de um fosfato do ATP, produzindo ADP como subproduto, e desfosforilada por uma fosfatase, liberando Pi (fosfato inorgânico) como subproduto. As duas reações compõem um ciclo no qual a proteína se alterna entre dois estados.
Exemplo de fosforilação: cascata de sinalização de MAPK
Este diagrama mostra uma parte da via de sinalização do fator de crescimento epidérmico:
A fosforilação (assinalada como F) é importante em muitos estágios desta via.
· Quando os ligantes do fator de crescimento se ligam a seus receptores, estes se alinham e atuam como quinases, ligando grupos fosfato às caudas intracelulares uns dos outros. 
· Os receptores ativos disparam uma série de eventos. Esses eventos ativam a quinase Raf.
· Raf ativa fosforila e ativa MEK, que fosforila e ativa as ERKs.
· As ERKs fosforilam e ativam uma variedade de moléculas-alvo. Essas incluem os fatores de transcrição, como c-Myc, assim como os alvos citoplasmáticos. Os alvos ativados promovem divisão e crescimento celular.
Juntos, Raf, MEK e as ERKs compõem uma via de sinalização da quinase em três níveis chamada cascata de proteína quinase ativada por mitógeno(MAPK). (Um mitógeno é um sinal que faz com que as células se submetam à mitose ou se dividam). Como os genes que codificam o receptor do fator de crescimento, Raf e c-Myc , desempenham um papel central na promoção da divisão celular, eles são proto-oncogenes, significando que formas hiperativas dessas proteínas são associadas ao câncer.
Segundos mensageiros
Apesar de as proteínas serem importantes para as vias de transdução de sinal, outras moléculas podem participar da mesma forma. Inúmeras vias envolvem segundos mensageiros, moléculas pequenase não proteicas que repassam um sinal iniciado pela ligação do ligante (o “primeiro mensageiro”) a seu receptor.
Segundos mensageiros incluem íons de AMP cíclico (AMPc), um derivado do ATP; e inositol fosfatos que são sintetizados a partir de fosfolipídeos.
Íons de cálcio
Os íons de cálcio são um tipo de segundo mensageiro amplamente utilizado.
Na maioria das células, a concentração dos íons de cálcio no hialoplasma é muito baixa, visto que as bombas de íons na membrana plasmática trabalham continuamente para removê-los. 
Com a finalidade de sinalização, o Calcio pode ser armazenado em compartimentos, com o retículo endoplasmático.
Nas vias que utilizam os íons de cálcio como segundo mensageiro, eventos de sinalização a montante liberam um íon ligante que se vincula e abre os canais de receptores ionotrópicos. 
Estes canais se abrem e permitem que os altos níveis de Cálcio fora da célula (ou em compartimentos de armazenamento intracelular) fluam para o citoplasma, elevando a concentração plasmática de Cálcio.
Como é que o Ca2+, liberado ajuda a passar junto ao sinal?
Algumas proteínas na célula possuem sítios de ligação para íons Ca2, e os íons liberados se unem a essas proteínas e mudam sua forma (e, portanto, sua atividade). 
As proteínas presentes e a resposta produzida são diferentes em diferentes tipos de células.
Por exemplo, a sinalização de Ca2 nas células-β do pâncreas leva à liberação de insulina, enquanto a sinalização de Ca2 em células musculares leva à contração muscular.
AMP cíclica (cAMP)
Outro segundo mensageiro usado em diversos tipos de células é a adenosina monofosfato cíclica (AMP cíclica ou cAMP), uma molécula pequena produzida a partir de ATP. 
Em resposta aos sinais, uma enzima chamada adenil ciclase converte ATP em cAMP, removendo dois fosfatos e ligando o fosfato remanescente ao açúcar em forma de anel (por isso, o nome "cíclica"). 
Reação que converte ATP em AMPc. Mostra as estruturas das moléculas.
Depois de produzida, a cAMP pode ativar uma enzima chamada proteína quinase A (PKA), possibilitando que esta fosforile seus alvos e passe o sinal adiante. A proteína quinase A é encontrada em uma variedade de tipos de células e, em cada tipo, suas proteínas-alvo variam. Desta forma, o mesmo segundo mensageiro cAMP pode produzir diversas respostas em diferentes contextos.
Diagrama de uma via que usa AMP cíclico (AMPc) como um mensageiro secundário. Um ligante conecta-se a um receptor, levando indiretamente à ativação de adenilil ciclase, que converte ATP em AMPc. AMPc liga-se a proteína quinase A e a ativa, permitindo que a PKA fosforile os fatores posteriores para produzir uma resposta celular.
A sinalização de cAMP é desligada por enzimas chamadas fosfodiesterases, que quebram a estrutura em anel da cAMP e a transformam em adenosina monofosfato normal, não cíclica (AMP).
Inositol fosfatos
Embora usualmente pensarmos nos lipídeos de membrana plasmática como componentes estruturais da célula, eles também podem ser participantes importantes na sinalização.
Fosfolipídeos denominados de fosfatidilinositóis podem ser fosforilados e quebrados ao meio, liberando dois fragmentos que podem atuar como segundos mensageiros.
Um lipídeo desse grupo que é particularmente importante na sinalização é denominado de PIP2​. Em resposta a um sinal, uma enzima denominada de fosfolipase C cliva PIP2​em dois fragmentos: DAG and IP3. Esses fragmentos sintetizados podem atuar como segundos mensageiros. 
DAG permanece na membrana plasmática e pode ativar uma proteína-alvo denominada de proteína quinase C (PKC), permitindo que ela fosforile seus próprios alvos. IP3​ se difunde pelo citoplasma e pode se acoplar à canais de cálcio ligante-dependentes no retículo endoplasmático, liberando Ca2+ que continua a cascata de sinalização.
Imagem de uma via de sinalização que utiliza inositol trifosfato e íons cálcio como mensageiros secundários. 
Depois que um ligante se conecta a um receptor na membrana, a fosfolipase C é ativada indiretamente. 
Ela divide PIP2 para produzir IP3 e DAG.
O DAG permanece na membrana e ativa a proteína quinase C, que fosforila seus alvos.
O IP3 é liberado no hialoplasma e liga-se a um canal de íons cálcio no retículo endoplasmático, fazendo o canal se abrir.
Íons cálcio armazenados no retículo endoplasmático saem para o hialoplasma, onde se ligam a proteínas ligadoras de cálcio. As proteínas ligadoras de cálcio desencadeiam uma resposta celular.
Os sinais de duas vias diferentes podem ser necessários para ativar uma resposta, que é como um "e" lógico. Por outro lado, qualquer uma das duas vias pode desencadear a mesma resposta, que é como um "OU" lógico.
Diagrama à esquerda: lógica "E" em uma via de sinalização celular. O intermediário deve ser fosforilado em dois resíduos diferentes, sendo cada um o alvo de uma das vias, a fim de tornar-se ativo e produzir uma resposta. A resposta apenas ocorrera se a primeira via E a segunda estiverem ativas.
Diagrama à direita: lógica "OU" em uma via de sinalização celular. Um intermediário deve ser fosfolirado em um único resíduo para tornar-se ativo e produzir uma resposta, e qualquer uma das duas vias podem fosforilar o mesmo resíduo. A resposta ocorre se a primeira via OU a segunda via estiver ativa.
Outra fonte de complexidade na sinalização é que a mesma molécula de sinalização pode produzir resultados diferentes dependendo de quais moléculas já estão presentes na célula.
Por exemplo, o ligante acetilcolina provoca efeitos opostos nos músculos esqueléticos e cardíacos porque esses tipos de células produzem diferentes tipos de receptores de acetilcolina que desencadeiam percursos diferentes.
Especificidade do tipo celular em resposta à acetilcolina.
Painel esquerdo: célula muscular esquelética. A molécula de acetilcolina se liga um canal iônico controlado por ligante, fazendo-o abrir e permitindo a entrada na célula de íons carregados positivamente. Este evento promove a contração muscular.
Painel direito: célula muscular cardíaca. A molécula de acetilcolina se liga ao receptor acoplado a proteína G, disparando uma resposta sequencial que leva à inibição da contração muscular.
Resposta a um sinal
Visão geral: resposta celular
As vias de sinalização compartilham um objetivo comum: produzir algum tipo de resposta celular.
Isto é, um sinal é liberado pela célula emissora fim de efetuar mudança na célula receptora de uma maneira específica.
A imagem é um diagrama generalizado de ligação receptor-ligante, transdução de sinal intracelular, e resposta celular. 
Expressão gênica
Processo pelo qual a informação de um gene é usada pela célula para produzir um produto funcional, geralmente uma proteína. 
Isto envolve dois passos principais, transcrição e tradução.
· Transcrição faz um transcrito (cópia) de RNA a partir da sequência de DNA de um gene.
· Tradução lê a informação de um RNA e a usa para fazer uma proteína.
Vias de sinalização podem ter como alvo um ou ambos os passos para alterar a quantidade de uma proteína em particular produzida em uma célula.
Exemplo: Sinalização de fator de crescimento
Esta via de fator de crescimento tem muitos alvos, os quais ela ativa por meio de uma cascata de sinalização que envolve a fosforilação (adição de grupos fosfato a moléculas).
Alguns dos alvos da via são fatores de transcrição, proteínas que aumentam ou diminuem a transcrição de certos genes. 
No caso da sinalização de fator de crescimento, os genes tem efeitos que levam ao crescimento celular e à divisão.
Um fator de transcrição que é alvo da via é a c-Myc, uma proteína que pode levar ao câncer quando é muito ativa ("boa demais" em promover a divisão celular).
Imagem mostrando duas
formas pelas quais a via de 
sinalização do fator de crescimento regula a expressão genética para produzir uma resposta celular de crescimento e proliferação celular.
A sinalização de fatores de crescimento atua por meio de uma cascata para ativar a ERK quinase, e a imagem mostra dois