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Docente: Patrícia Medeiros Como uma célula que “fala”diz para uma célula que “escuta”, e o que esta última “responde”? A comunicação entre as células é feita, principalmente, por meio de moléculas informacionais. A molécula que constitui o sinal químico chama-se ligante. A molécula que se combina com o ligante e desencadeia uma resposta na célula chama-se receptor. Recepção; Transdução; Resposta É a detecção do alvo de uma molécula sinalizadora na célula. A molécula sinalizadora se liga a uma proteína receptora na membrana da célula. A ligação da molécula sinalizadora altera a proteína receptora iniciando o processo de transdução. No terceiro estágio da sinalização celular, o sinal transduzido finalmente dispara uma resposta celular específica. A resposta pode ser qualquer atividade celular imaginável. A resposta da célula-alvo pode depender também de diferenças na estrutura molecular do receptor. EX: receptores acetilcolina músculo esquelético músculo cardíaco A acetilcolina estimula a contração dos músculos esqueléticos, mas diminui o ritmo e a força das contrações dos músculos do coração (miocárdio). Na maioria das células, os receptores para determinado sinal são iguais, mas as respostas podem ser diferentes.Nesses casos dependem da maquinaria molecular intracelular á qual os receptores estão ligados. sinal receptor Orgão -alvo Proteínas sinalizadoras Receptor- sinal Comunicação Parácrina: as substâncias químicas vão atuar em células vizinhas, os sinais químicos atuam apenas alguns centímetros do local onde foram produzidos. • autócrina: Ocorre quando o sinal age sobre a célula que o emitiu. Muito utilizado com a intenção de amplificar sinais, como a retroalimentação positiva. Pode também atuar na retroalimentação negativa, inibindo sua própria síntese. Vale ressaltar, que há necessidade de que a célula que produz a substância, também possua receptor para a mesma. na sinalização sináptica a e especificidade é determinada pelo contato entre os prolongamentos nervosos e as células-alvo que eles sinalizam: em geral, somente uma célula-alvo que está em contato sináptico com a célula nervosa é exposta ao neurotransmissor liberado da terminação nervosa (embora alguns neurotransmissores atuem de forma parácrina, como mediadores locais que influenciam múltiplas células na área). As células endócrinas e as células nervosas coordenam juntas as diversas atividades de bilhões de células em um animal superior. As células endócrinas secretam muitos hormônios diferentes no sangue para sinalizar células-alvo específicas. As células-alvo possuem receptores para ligação específica de hormônios que, de certa forma, tiram os hormônios específicos do líquido extracelular. Ao contrário, na sinalização sináptica a especificidade é determinada pelo contato entre os prolongamentos nervosos e as células-alvo que eles sinalizam: em geral, somente uma célula-alvo que está em contato sináptico com a célula nervosa é exposta ao neurotransmissor liberado da terminação nervosa. Sistemas de transmissão de informação entre células distanciadas Comunicação Endócrina: ocorre através da liberação de substâncias denominadas hormônios pelas glândulas endócrinas. Nesse tipo de comunicação, a substância química vai para a corrente sanguínea e age em célula-alvo distante. LIPOSSOLÚVEIS HIDROSSOLÚVEIS Ação mais prolongada, permanece no plasma sanguíneo durante horas ou dias Ação curta, são rapidamente retirados. Atravessam a membrana com facilidade, se fixam em receptores presentes no citoplasma. Age sobre receptores que estão presente na membrana. EX: esteróides (testosterona e progesterona;estrógeno) e tireóide EX: insulina São dois tipos de hormônios: A insulina facilita a entrada da glicose nas células (onde ela será utilizada para a produção de energia) e o armazenamento no fígado, na forma de glicogênio. Ela retira o excesso de glicose do sangue, mandando-o para dentro das células ou do fígado. Isso ocorre, logo após as refeições, quando a taxa de açúcar sobe no sangue. A falta ou a baixa produção de insulina provoca o diabetes, doença caracterizada pelo excesso de glicose no sangue (hiperglicemia). Já o glucagon funciona de maneira oposta à insulina. Quando o organismo fica muitas horas sem se alimentar, a taxa de açúcar no sangue cai muito e a pessoa pode ter hipoglicemia, que dá a sensação de fraqueza, tontura, podendo até desmaiar. Quando ocorre a hipoglicemia o pâncreas produz o glucagon, que age no fígado, estimulando-o a “quebrar” o glicogênio em moléculas de glicose. A glicose é, então enviada para o sangue, normalizando a taxa de açúcar. Transferência direta de sinais elétricos e químicos através de junções comunicantes entre células Adjacentes Junções comunicantes • Íons • Pequenas moléculas − Aminoácidos, ATP, AMPc • Sinais elétricos passam diretamente AMP cíclico (cAMP): para que o cAMP funcione como mediador intracelular é preciso que ele seja sintetizado e degradado rapidamente. EX: quando as células musculares ou hepáticas são expostas ao hormônio adrenalina, há um aumento no teor intracelular cAMP que ativa a enzima fosforilase glicogênica. Essa enzima promove a hidrolise do glicogênio armazenado nas células, formando-se glicose. Cálcio: A concentração de íons cálcio na matriz citoplasmática é extremamente baixa, enquanto a concentração desses íons é alta no meio extracelular e nos compartimentos intracelular que armazenam cálcio. Quando um sinal químico se liga a certos receptores, forma-se trifosfato de inositol que promove a abertura dos canais de cálcio do retículo endoplasmático liso, aumentando a concentração desse íon na matriz citoplasmática e ativando os mecanismos intracelulares sensíveis ao cálcio. Todas as células possuem bombas em suas membranas que, consumindo energia de ATP, movimentam para fora da célula o excesso de cálcio. Receptores associados a canais: estes são canais de íons envolvidos na sinalização sináptica ( tecido nervoso ou junção neuromuscular).Um transmissor específico pode rapidamente abrir ou fechar os canais de íons por se ligarem a receptores associados a estes canais, mudando, assim, a permeabilidade da membrana celular a certo íon. Receptores catalíticos: estes receptores se comportam como enzimas quando ativados por um ligante específico. A maioria destes receptores apresentam uma região citoplasmática catalítica que se comporta como uma tirosina quinase. Uma proteínas- alvo é fosforilada em resíduos específicos de tirosina, mudando, assim, sua conformação.EX: insulina, diversos fatores de como os crescimento, como os derivados das plaquetas e o fator de crescimento da epiderme. As proteínas G foram descobertas quando AlfredG. Gilman e Martin Rodbell tentavam desvendar como a adrenalina estimulava as células. Eles descobriram que quando um hormônio como a adrenalina se ligava a um receptor, o receptor não estimulava diretamente enzimas como a adenilato ciclase. Ao invés disso, o receptor estimulava uma proteína G, que, por sua vez, estimulava a adenilato ciclase a produzir um segundo mensageiro, o AMP cíclico.[1] Pela descoberta, os dois cientistas ganharam, em 1994, o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina.[2] Receptores associados a proteína-G: quando ligados a um ligante específico estes receptores, indiretamente, ativam ou inativam uma enzima ou um canal iônico ligados a membrana celular, esta interação é mediada por uma proteína associada a uma molécula de GTP. Proteínas-G associadas a receptores iniciam uma cascata de eventos químicos dentro da célula- alvo que geralmente altera a concentração de mensageiros intracelulares como cAMP ou trifosfato de inositol, estes mensageiros intracelulares alteram o comportamento de proteínas intracelulares. O efeito destes mensageiros são rapidamente revertidos quando o sinal extracelular é removido. Essa proteína é um interruptor que é ligado por GTP e desligado quando esse nucleotídeo é desforilado e se transforma em GDP. http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/3- membrana_celular.php http://www.fop.unicamp.br/dcf/bioquimica/downloads /db210-2007-T05-SinalizacaoCelular.pdf http://www.uff.br/WebQuest/pdf/comunicacao.htm Alberts, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 3.ed.Porto Alegre, Artes Médicas, 1997 1.Biologia Celular e Molecular/ Comunicações Celulares por Meio de sinais Químicos, 8ª edição, 2011 – Luiz C. Junqueira & José Carneiro. http://www.youtube.com/watch?v=IM- Rr1tNXxA&feature=related
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