BIOCITO UC3

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COMUNICAÇÃO CELULAR
Definida por
• É formado por uma células emissora e
uma células receptora que transmite uma
informação;
• As trocas de informações acontecem por
meio de sinais ou mensageiros químicos
Função
• Formação de tecidos e órgãos de modo
ordenado
• Proliferação celular: inicio de
mitose/meiose (para a células deixa G0);
• Coordenação do crescimento e do
funcionamento do organismo
• Influência sobre o metabolismo,
multiplicação celular, secreção,
fagocitose, produção de anticorpos,
contração e várias outras atividades
celulares.
• Ativação de proteínas do citoesqueleto
• Especialização celular: transformação de
monócito em macrófago durante a
diapedese;
Componentes
• Ligante: molécula sinalizadora
• Receptores: moléculas receptores é a
estrutura que recebe o ligante em um
local específico da sua composição
• É capaz de reconhecer o ligante e gerar
uma resposta celular
Tipos de comunicação celular:
Endócrina: quando o ligante é um
hormônio, geralmente, secretado por uma
glândula endócrina
• Hormônio é uma substância que é
produzida e lançada na corrente
sanguínea para distribuição até chegar na
célula-alvo (aquela com o receptor).
• São produzidos por glândulas
endócrinas
• A resposta é, relativamente, lenta (leva
um tempo para viajar pelo sangue).
• A especificidade de um hormônio
depende da sua natureza química e da
existência de receptores específicos nas
células-alvo.
• Possui grande afinidade com os
receptores da membrana, porque são
muito solúveis no sangue, logo precisam
de grande afinidade.
• Produzem respostas específicas que
variam.
• Coordenação do sistema endócrino
pelas células neuroendócrinas do
hipotálamo
• O hipotálamo forma uma ligação entre o
sistema nervoso e o endócrino
• Faz conexão com a hipófise pelo
pendículo hipofisário
• Pendículo hipofisário: formado por vasos
e células neuroendócrinas (que secretam
hormônios)
• Hormônio mais solúveis (hidrofílicos,
lipofóbicos) possuem uma liberação e
ação mais rápida no corpo
• A insulina é um hormônio que é muito
solúvel no plasma, logo, em poucos
minutos consegue ser distribuida no
corpo.
• A sua distribuição chega em
células-alvo, como as adiposas e as
musculares, que reduzem o nível de
glicose para o normal
• A resposta rápida da insulina acontece
por: Alta solubilidade; As células
possuem alta concentração pronta para
liberação; Grande quantidade de
receptores e moléculas transportadoras
nas membranas das células musculares e
adiposas que, quando em contato com a
glicose, faz a penetração
• Hormônios lipossolúveis tem ação mais
prolongada. São capazes de atravessar a
membrana e agirem em receptores do
citoplasma e no núcleo da
célula-alvo.Ex:Esteroides, Sexuais
masculinos (testosterona), Sexuais
feminino (estógeno e progesterona),
Corticoesteroides
• No plasma, esses hormônios se ligam a
proteínas transportadoras.
• Quando chegam na célula, eles se
soltam e atravessam a membrana (só o
hormônio entra)
Parácrina: A molécula secretada atua
nas células adjacentes.
• No geral, acontece quando um tipo de
célula produz um ligante que atua em
outro tipo de célula próxima
EX:
• Histamina e heparina: Produzida por
mastócitos. Quando liberados, geram
resposta imunitária, ação de agentes
químicos, lesão tecidual e outros
estímulos
• Prostaglandinas: Produzidas por quase
todas as células. A partir do ácidos
araquidônico (fosforilação dos
fosfolipídeos pelas fosfolipases).
Resposta:INFLAMAÇÃO
• Cascata do ácido araquidônico:
Produzido a partir da fosfolipase A2
(PLA2), Pode levar a produção de •
Leucotrienos. Prostanoides: Produzidas
por cicloxigenase (COX). Incluem
prostaglandinas e tromboxanas. Atuam na
inflamação, dor, febre e sono
Autócrina: Ligante atua na própria célula
transmissora
• Quando uma célula produz um ligante
que atua sobre ela mesma ou células
adjacentes do mesmo tipo.
Mecanismos de ação dos hormônios
que interagem com a membrana
Características
• Todos os hormônios hidrossolúveis
atuam em receptores de membrana
• Alguns hormônios (como a insulina,
fatores de cresciemento) atuam sobre
receptores catalíticos (funcionam como
enzimas)
• A maioria dos sinalizadores
hidrossolúveis agem sobre receptores que
atuam por intermédio de cadeia de
moléculas
• Elas modificam AMP cíclico (cAMP) ou
Ca ++
• São mediadores ou mensageiros
intracelulares
cAMP
• Quando uma célula muscular ou
hepática recebe epinefrina, há um
aumento de cAMP na célula.
• O cAMP ativa a enzima fosforilase
glicogênica.
• A fosforilase glicogênica hidrolisa o
glicogênio armazenado formando glicose.
Características do cAMP:
• Produção e degradação rápida
• Produção de cAMP
• A enzima adenilato-ciclase converte o
ATP em cAMP (na membrana celular.
• Degradação de cAMP
• A enzima cAMP fosfodiesterases
hidrolisam o cAMP gerando 5'-AMP
• O mesmo sinalizado pode aumentar o
aumentar ou diminuir os níveis de cAMP
Ca2+
Ação
• Quando um ligante se liga a receptores
específicos, há formação de trifosfato de
inositol.
• IP3 abre os canais de Ca 2+ do retículo
endoplasmático liso.
• A liberação ou armazenamento acontece
pela protéina da membrana do retículo
chamada calsequestrina (sequestra ou
libera)
• Isso ativa os mecanismos intracelulares
depende de Ca 2+ .
Liberação
• Pode acontecer pela abertuda dos
canais da membrana plasmática, que
geralmente são fechados, gerando um
transporta passivo do meio extra para
intra. (neurônios)
• O ligante gera IP3 que atua no retículo
liso
Gases sinalizadores
Óxido Nítrico
• São produzidas pelas células endoteliais
dos vasos.
• Causam o relaxamento do músculo e a
dilatação do vaso sanguíneo.
• Tem meia vida de 2-30seg
Monóxido de Carbono (tóxico)
• Atuam nos músculos lisos e tecidos
neural
• Ativa a guanilato-ciclase e o GMPc
Sulfeto de Hidrogênio
• Atua no sistema circulatório
• Relaxa os vasos sanguíneos
• Encontrado no alho
• Efeitos protetores sobre o coração.
Receptores
- Catalíticos
- Enzimáticos
• Funcionam como enzimas
• Funcionam como quinases protéicas que
são enzimas que atuam sobre proteínas
• Fosforilam a hidroxila da tirosina de
proteínas citoplasmáticas específicas
- Integrina:
• Extracelular: Coagulação do sangue,
reparo de feridas, reconhecimento na
resposta imune, movimento celular; A
ausência nas plaquetas podem levar a
doenças (fragmentos na coagulação)
• Intracelular: As proteínas de ancoragem
ligam as integrinas ao citoesqueleto que
alteram a configuração da célula.
- Proteínas Ras;
• Foi descoberta em ratos
• O receptor é uma quinase da tirosina
(catalítico)
• A resposta estimula a diferenciação e
multiplicação celular
• Ativada com GTP e desativa com GDP
• A regulação da Ras é feitos por
protéinas
• GAP (GTP-activating proteins)
• Ativam as GTPases
• Acelera a hidrólise do GTP gerando
GDP e inativando a Ras
• GNRP
• Estimula a perda do GDP e ligação com
o GTP ativando a Ras
• São muito rápidas
• É responsável por cerca de 30% dos
cânceres.
- Proteínas G
Características
• Os receptores ligados à proteína G são
os mais frequentes.
• Ativado com GTP e desativado com
GDP
• Gera cAMP ou Ca 2+ que atuaram sobre
quinases proteicas – cAMP e Ca² são
mensageiros secundários
• A quinase irá fosforilar a serina ou
treonina (conforme o estímulo)
Estrutura
• Inclui receptores acoplados à proteína G
(GPCRs)
• Possuem 7 passagens pela membrana
• Cadeias alfa, beta e gama, na face
citoplasmática
• A cadeia alfa se liga ao GTP ou GDP.
• Responsável por ativa a próxima
enzima.
• Quando inativa, está ligada ao GDP e as
outras cadeias.
• Quando recebe um sinal, fosforila o GDP
em GTP e é ativada
• Quando ativada, a cadeia alfa é solta
das outras
Ação
- Dependente de cAMP
• Quando a proteína G é ativada, há
formação do cAMP pela enzima adenilato
ciclase (usando ATP).
• A liberação intracelular do cAMP leva
ativação da quinase específica (PKA -
proteína kinase A)
• O cAMP é rapidamente degradado pelas
cAMP fosfodiesterases
• Mediadores secundário são proteínas.
- Dependente de Ca2+
• Quando a protéina G é ativada, há
formação do trifosfato de inositol pela
fosfolipase C (usa o fosfolipídeo)
• E produz diacilglicerolque fica na
membrana para marcar e reformar o
fosfolipídeo e ativa proteína-cinase C
(PKC) que ativa enzimas da membrana
associadas ao Ca 2+ .
• O trifosfato de inositol se difunde e
chaga no retículo liso que abre os canais
de Ca 2+ que será liberado no citosol.
• O trifosfato de inositol volta ao estado de
fosfatidil-inositol que volta pra membrana
• Os íons são bombeados para fora pela
membrana ou para o retículo liso pelas
calsequestrinas • Mensageiros
secundários são lipídeos
- Tipos de proteína G:
• Gs (estimulatória)
• Gq - ativação da fosfolipase C
• Gi - inibição da enzima Adenilato Ciclase
• Gt- Proteína transducina. Liga ao
fotorreceptor da rodopsina na retina
• Go- Regula os canais de cálcio
• Gk-Regulam os canais de potássio
Quais são os 4 principais tipos de
receptores de membrana?
• Canal iônico: recebe um ligante que
modifica a estrutura do canal abrindo e
fechando;
• Terminação nervosa
(neurotransmissores)
• Integrinas: recebe um ligante que
modifica a estrutura do citoesqueleto
(diapedese dos monócitos.)
• Receptores enzimáticos: recebe um
ligantes que modifica a estrutura de uma
enzima ativando a região enzimática
• Receptores ligados a proteínas G:
proteínas integrais transmembranas de
passagem múltipla que recebe um ligante
e ativa a fosforilação que ativa outras
atividades;
CITOESQUELETO
Funções
• Sustentação
• Suporte
• Forma e posicionamento dos
componentes
• Movimentos celulares: Contração,
pseudópodos e deslocamentos
intracelulares de organelas
Microtúbulos
- Características:
• Cilindros delgados e longos
• Constante polimerização e
despolimerização
• Grande concentração de dímeros livres
(não depende da síntese proteica)
• Estabilidade variável
• Fusos mitóticos duram a mitose
• Cílios - estáveis
- Estrutura:
• Associação de dímeros protéicos em
hélice
• Tubulinas alfa e beta
• Apresentam em formado de anel com 13
dímeros de tubulinas
- Reorganização:
• Extremidade mais (+): constante
polimerização (adição acelerada de
dímeros de tubulinas). Regulada por:
Concentração de Ca 2+( Mais rápida na
polimerização; Curta duração)
• Despolimerização (extremidade -):
Acontece a adição de tubulinas de uma
forma bem lenta, pois é indicado apenas
pela concentração. Quando necessário,
acontece uma quebra das ligações de
tubulinas;
- Funções:
• Movimentação dos cílios e flagelos;
• Transporte intracelular de partículas;
• Deslocamento dos cromossomos;
• Forma da célula;
- Ação de medicamentos:
Colchicina
• Alcaloide que paralisa a mitose, porque
se combina com os dímeros de tubulina e
causa o desaparec microtúbulos do fuso
mitótico;
• Impede que mais tubulinas sejam
adicionadas na extremidade +, porém, a
extremidade menos c despolarizando,
causando a desintegração do microtúbulo;
• Tem ação baixa contra os MAPS (não
age em flagelo)
• Vimblastina e vincristina agem da
mesma forma
Centríolos
• As célula possui um par de centríolos
(ângulo reto) no centrossoma da célula
(centro da células);
• É um MTOC (centro organizador de
microtúbulos) -> região completa por uma
substância amorfa, podendo gerar um
centríolo;
• São cilindros formados por 27
microtúbulos 9 trincas de microtúbulos
paralelos em feixe
• Os corpúsculos basais dos cílios
possuem a mesma estrutura dos
centríolos;
Filamentos de actina
- Características:
• Filamentos finos formados por duas
cadeias em espiral
• Actina G: monômeros globosos de
proteína que formam um par em espiral;
• Actina F: conformação quaternária
fibrosa de actina G;
• O monômero é a proteína actina G
(forma estrutura quaternária fibrosa)
• Os filamentos pode se agrupar e formar
feixes grossos
• Encontrados, principalmente, em células
musculares, mas também, compõe cerca
de 5-30% das proteína citoplasmáticas
(no córtex celular);
• Forma o córtex celular
- Função:
• Formação dos microvilos
• Participação da movimentação celular
(contração celular)
Filamentos intermediários
- Características:
• Tamanho intermediário (8-10nm), mais
estáveis
• São elementos estruturais, não
participando da movimentação celular;
• Por serem estruturais, possui uma
grande estabilidade o que permite que ele
seja mais resistente
• Sua função está relacionada com
atividades especializadas das células
diferenciadas
• Algumas células podem perder ou
mesmo não possuírem esses filamentos.
• Não são construídos e destruídos
constantemente
• Localização (células com atrito)
- Estrutura:
• Todos os filamentos intermediários
possuem a mesma estrutura
• Moléculas alongadas formadas por 3
cadeias polipeptídicas enroladas em
hélice
• Não gasta energia para ser montado
Movimentos celulares
- Movimentos que causam
modificação na forma da células:
• Realizados por:Células musculares;
Células mioepiteliais; Células estreladas;
Células endoteliais; Células mioides
- Movimento amebóide:
• Extensão de um prolongamento da
camada cortical (pseudópodo)
- Movimento que não causam
modificação na forma da célula:
• Realizado por: Transporte intracelular
(material que não gera deformação
celular); Transporte pelo prolongamento
das células nervosas; Transporte de
grânulos de pigmentos (células
pigmentares; Transporte das vesículas de
secreção;
Músculo
- Contração muscular estriada
(voluntária)
• Os filamentos de actina deslizam sobre
os filamentos de miosina encurtando os
espaços entre as e diminuindo os
sarcômeros;
• O deslizamento dos filamentos de actina
acontece graças a ligação entre a miosina
e a actina e o d cabeça de miosina,
empurrando a actina em uma direção;
Mecanismo:
• Em um músculo relaxado, a
tropomiosina cobre o sítio ativo da actina;
• Os receptores da membrana plasmática
recebem um ligante (acetilcolina) e gera
uma resposta Ca 2+ pelo retículo
endoplasmático liso;
• O Ca 2+ se liga a troponina que se
deforma e separa a tropomiosina da
actina;
• O sítio ativo da actina se conecta com a
cabeça da miosina;
• A cabeça de miosina recebe ATP e se
dobra, deslocando o filamento de actina
gerando uma con muscular estriada
- Contração muscular lisa
(involuntária):
• São fusiformes e encontrados
principalmente em: parede do útero,
estômago, intestino
• São compostos apenas por um filamento
de actina e tropomiosina e outro filamento
de miosina em f (se cruzam);
• Podem apresentar filamentos
intermediários (principalmente desmina e
vimentina)
• Formação de corpos densos formados
de alfa-actinina e outras proteínas
• Equivalentes da linha Z
• Os filamentos finos e intermediários se
inserem em corpos densos
citoplasmáticos
• A contração leva a redução do tamanho
celular (fibras reticulares = a contração de
um contração de todas)
• É um processo lento, porque as enzimas
de fosforilação precisam se dissociar no
citoplasma
• Pode ser estimulado por diversos
fatores: Epinefrina, serotonina,
prostaglandina, angiotensina, ocitocina e
outras moléculas
Mecanismo
• A membrana plasmática recebe um
estímulo neural;
• Acontece a liberação de Ca 2+ pelos
canais da membrana plasmática
• Estímulo neuronal ou aumento da
concentração intracelular desse íons
• O Ca 2+ se liga a proteína calmodulina,
formando o complexo calmodulina-Ca 2+
• O complexo proteico ativa a cinase da
cadeia da miosina que catalisa a
fosforilação da miosina
• Quando a miosina é fosforilada, há uma
deformação que empurra os filamentos de
actina;
• Depois, fosfatases retiram os radicais
fosfato da miosina e a bomba de Ca 2+
retira os íons do o músculo
Cílios
- Características:
• Curtos, múltiplos e, geralmente,
encontrados nas superfícies apicais;
- Funções:
• Auxiliar no transporte unidirecional do
muco da superfície
• No nariz, é responsável por transportar
corpos estranhos (poeira), que entra, para
a cavidade oral
• No oviduto, é responsável por
transportar o muco para o útero,
auxiliando no transporte dos óvulos
- Estrutura:
• 9 pares periféricos de microtúbulos
dispostos em círculo (fusionados)
• Protofilamento Comum: microtúbulos
compartilhados em um mesmo par de
microtúbulos
• Nexina e Dineína: formam um complexo
de proteínas que unem um par de
microtúbulos a se
• A dineína promove o deslizamento de
tubulinasadjacentes gerando uma força
de movimento
• 1 par central de microtúbulos
(separados);
- Flagelos:
• Únicos, longos e, nos humanos,
encontrados apenas dos
espermatozóides;
• 9 pares de microtúbulos periféricos
fusionado;
• 1 par de microtúbulos central;
• Nexina e dineína: complexo proteico que
une os pares periféricos;
- Movimento de cílios e flagelos:
• O movimento acontece por meio do
deslize de um par de microtúbulos sobre
outro com o gasto de ATP
• A dineína interage com a tubulina dos
microtúbulos adjacentes e gera uma força
que desliza os pares d adjacentes o que
gera um dobramento do cílio;
ORGANELAS
Retículo Endoplasmático Rugoso
• Apresenta um conjunto de lâminas
achatadas paralelas (cisternas) com mais
ou menos dilatação
• Presença de ribossomos
- Funções:
• Síntese de proteína
• Glicosilação inicial
• Segregação
• Processamento, empacotamento,
distribuição
Formam os corpúsculos de Niss:
agregado de polirribossomos e retículo
endoplasmático rugoso dos neurônios
- Sequência inicial:
• É uma sequência com cerca de 20
aminoácidos que marcam as proteínas
que precisam ser sintetizadas
polirribossomos do RER;
- Proteína reconhecedora de sinal:
• São Proteínas Reconhecedoras de Sinal
que são responsável por reconhecer a
sequência sinal
• Quando uma PRS se liga a sequência
sinal de uma proteínas que está sendo
traduzida, ela se liga ao seu respectivo
receptor na superfície citoplasmática do
retículo rugoso
• A tradução retorna quando a subunidade
maior do ribossomo se une a um
complexo proteico
Chaperonas
- Funções:
• Garantir o dobramento correto da
proteína sendo formada;
• Impedir a formação de agregados
• Garantir a formação de pontes dissulfeto
seja formadas entre os aminoácidos
sulfata
• Retro-traslocação: selecionam as
proteínas incorretas (problemas) e
atravessam o com sentido inverso;
• Mantem uma conformação linear em
proteínas formadas por ribossomos livres;
Retículo Endoplasmático Liso
• Apresenta uma forma de túbulos
contorcidos, que podem ter continuidade
com o RER
• Ausência de ribossomos
- Funções
• Metabolismo de lipídios
• Síntese de lipídeos
• Processo de desintoxicação
• Degradação de glicogênio
• Regulação do Ca2+ (REL nas células
musculares controla a liberação de cálcio)
- Membrana do REL
• A membrana do retículo é assimétrica, o
que significa que a composição não é a
mesma em toda a sua extensão, por
exemplo: Na face citosólica há predomínio
de fosfatidilcolina, fosfatidilserina e
fosfatidiletanolamina. Na face luminal há
predomínio de esfingomielina e
fosfatidilinositol - citocromo b5 e citocromo
P4
- Produção de lipídeos:
• Alguns dos lipídios são produzidos com
associação de outras organelas
(complexo de Golgi, mitocôndrias
fosfolipídios e a esfingomielina
• Acontece por enzimas ligadas a
membrana intrínseca do REL
• Os principais lipídeos da membrana são:
fosfolipídeos, glicolipídeos e o colesterol
- Síntese dos fosfolipídios
• Duas moléculas de ácido graxo são
transferidos da coenzima A para o glicerol
3-fosfato (por a formando o ácido
fosfatídico (inserido na membrana)
• Forma-se fosfatidilcolina e
fosfatidilserina (adiciona grupos polares
ao ácido fosfatídico)
• O fosfatidilserina é convertido em
fosfatidiletanolamina (pela
fosfatidilserina-descarboxilase
mitocondrial interna)
• A fosfatidilserina é transportada até a
mitocôndria para sofrer a descarboxilação
e na volta, se torna o fosfatidilinositol
- Síntese de colesterol e ceramida:
• Envolve citocromos P450 e citocromo b5
• O colesterol é sintetizado a partir do
acetoto, que, nas membranas dos
hepatócitos, leva à síntese
• Nas células que sintetizam hormônios
esteroides, como as células intersiticiais
do testículo, do cor da glândula adrenal, o
colesterol é convertido em progesterno,
testosterona, estradiol ou desoxico
processo que envolve a ação conjunta de
enzimas encontradas não somente nas
membranas do REL, membrana das
mitocôndrias.
- Desintoxicação do organismo:
• Transformação de substâncias tóxicas
em inócuas ou de fácil excreção
• A P450 catalisa reações de hidroxilação
nas quais um substrato orgânico é
hidroxilado
• A hidroxilação aumenta a solubilidade
em água
Complexo de Golgi
• A localização varia com o tipo e função
da célula
• Estrutura enovelada de forma irregular
(sacos membranosos, achatados e
empilhados)
• Estrutura única: ao lado do núcleo e
perto do centríolo
• Células secretoras: entre o núcleo e os
grânulos de secreção
• Cisternas do complexo de Golgi
• Presença de vesículas transportadoras
• Face cis ou proximal = face convexa -
retículo ou núcleo
• Face trans ou distal = face côncava -
membrana plasmática
• As principais enzimas são:
Glicosiltransferases (glicosilação) e
Sulfotransferases (sulfatação)
• Polimerização das glicosaminoglicanos
• Síntese de glicolipídeos e esfingomielina
• Destinação e exportação de
macromolécula
• Empacotamento em vesículas
Lisossomos
• Os lisossomos contêm enzimas
hidrolíticas responsáveis pela degradação
de biomoléculas
•Presença de hidrolases ácidas (enzimas
hidrolíticas capazes de digerir quase
todas as macromoléculas
Vias intracelulares de degradação
• Pinocitose: fagocitose de líquido ou
partícula pequena
• Endocitose: A substância a ser
importada se liga com receptores da
membrana que estão forma a vesícula de
endocitose; A vesícula mergulha no
citoplasma e se funde com o
compartimento endossômico; Endossomo
é responsável pela separação dos
receptores de membrana
• Fagocitose: Processo de internalização
de organismo invasores, células em
apoptose ou outras células; A membrana
é projetada, envolve o corpo e mergulha
no citoplasma formando o fagossomo ;
Fagossomo se funde com o lisossomo
formando o fagolisossomo
• Autofagia: a é o processo de
degradação dos componentes
citoplasmáticos; Formação do vacúolo
autofágico ou autofagossomo (membrana
dupla) ; Se funde com o lisossomo para a
degradação
• Apoptose: morte celular programada por
meio de várias mudanças morfológicas da
célula; A superfície se modifica para
facilitar a fagocitose