Resumo de Neurologia

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Resumo de Neurologia
Membranas celulares
Células eucariotas x procariotas
CARACTERÍSTICAS UNIVERSAIS DE TODAS AS CÉLULAS
1. Todas as células guardam sua informação hereditária no DNA;
2. Todas as células transcrevem porções de suas informações hereditárias em RNA;
3. Todas as células usam proteínas como catalisadores;
4. Todas as células traduzem RNAs em proteínas da mesma maneira;
5. Todas as células são envoltas por uma membrana plasmática que permite a troca entre o meio interno e o externo;
Semelhanças:
Mesma classe de componentes químicos, semelhantes organizações estruturais e propriedades em comum.
Diferenças:
Componentes lipídicos, proteicos e carboidratos específicos
Caracterísitcas
São estruturas dinâmica
Controlam a composição do espaço que englobam
Realizam transporte seletivo
Controle de deslocamento de substrato, cofatores e íons
Reconhecimento célula-célula, em manutenção da forma celular e em 
locomoção celular
Funções da membrana plasmática
Composição química das membranas
Lipídeos
Possuem assimetria na disposição -> importante na sinalização
50% da massa das membranas;
Moléculas anfipáticas;
 Compostos por fosfolipídeos, glicolipídeos e colesterol
Fosfolipídeos
conferem a característica estrutural básica
 São os mais abundantes;
Formados por uma cabeça polar de glicerol, fosfato e um álcool e duas cadeias hidrofóbicas;
Os 4 principais são fosfatidilcolina, fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina e esfigomielina.
EX:
glicerofosfolipídeos,→ 	fosfatidiletanolamina e fosfatifilcolina
			São anfipáticos
esfingolipídeos → 	esfingomielina – são anfipáticos
Glicolipídeos
São lipídeos que contêm açúcares;
Encontrados somente na parte externa da membrana;
 Tendem a se auto-associar;
 Sua localização dita sua função.
colesterol → 		molécula compacta, rígida e hidrofóbica
preenchem os espaços vaxios entre moléculas vizinhas de fosfolipídeos, originados pelas dobras das suas caudas insaturadas, tendendo a reforçar a bicamada, tornando-a mais rígida e menos permeável
Torna membranas mais rígidas na periferia pois não chegam até o núcleo central
outros em pequenas quantidades de algumas membranas: triacilglicerol e diol, lipídeos covalentemente ligados a proteínas
 A composição de lipídeos varia entre as membranas de cada tecidos específico. A diferença em composição de várias membranas sugere uma relação entre lipídeos e as funções específicas dessas membranas
Os lipídeos conferem delimitação da membrana (formação de uma estrutura esférica)
Proteínas 
 responsáveis pela função da membrana
Membranas de diferentes células tem complementos proteicos muito específicos
Proteínas de membranas = classificadas com base na facilidade de remoção da proteína a partir da membrana
Funções:
mediadoras de movimento transmembrânico de moléculas carregadas e não-carregadas, 
receptores para Sinais químicos
função enzimática
 função estrutural→ algumas integrais
ancoram macromoléculas
	Proteinas integrais de membrana 
→São moléculas anfipáticas e a maioria é glicosilada;
→Possuem orientação única na MP (sem flip-flop);
→Podem ser transmebrana; associadas ao lado citoplasmatico da MP por meio de alfa-hélices; associadas ao lado extracelular da MP por meio de grupos lipídicos ligados covalentemente
→ requer rompimento da membrana por detergentes ou solventes orgânicos e, quando isoladas, geralmente contêm um lipídeo firmemente ligado. 
→muitas são glicoproteínas
	Proteínas periféricas de membrana
→Não interagem com a porção hidrofóbica da MP;
→Podem se associar à membrana por Ligação covalente, Âncoras de GPI, Ligação com outras
proteínas
→localizadas na superfície da membrana
→podem ser removidas com pequena ou nenhuma ruptura da integridade da membrana. São liberadas por tto com soluções salinas, extremos de ph ou clivagens de lipídeos covalentemente ligados, que servem para ligar a proteína a membrana—afetam interações proteína-proteína mas mantém a bicamada intacta
	Proteolipídeos
→lipoproteinas presentes em muitas membranas mas em particular na mielina
Polissacarídeos 
como glicoproteínas e glicolipídeos, mas não há carboidratos livres
Funções dos carboidratos ligados a proteínas: reconhecimento célula-célula, adesão e ação como receptor
OBS: um ácido graxo saturado é uma cadeia reta, assim como um ácido graxo trans insaturado. Duplas ligações cis, que ocorrem na maioria dos ácidos graxos de ocorrência natural, criam uma dobra na cadeia. A presença de ácidos graxos instaurados tem um efeito notável sobre a fluidez da membrana. Duplas ligações cis levam dobras na cadeia carbônica, o que impede o arranjo dendo das cadeias e cria bolsões nas regiões hidrofóbicas
Estrutura da membrana plasmática
Principais características
Assimetria
Face voltada para o interior da célula é diferente da face voltada para o exterior, pois possuem composições diferentes e possuem proteínas com funções específicas, que consequentemente devem estar orientadas com posição determinada. Há ação das flipases, enzimas que transferem seletivamente os fosfolipídeos sintetizados para o crescimento da membrana, fazendo com que cada monocamada tenha uma concentração diferente de fosfolipídeos. Os glicolipídeos permanecem na metade não citosólica pois não possuem flipases que os transferem para a metade citosólica.
Bicamada lipídica
estruturas estáveis, mantidas por forças hidrofóbicas das cadeias hidrocarbônicas e interações iônicas dos grupos carregados das cabeças com a água. Uma bicamada lipídica, em condições adequadas, irá se fechar sobre si mesma para formar uma vesícula esférica que separa o ambiente externo de um compartimento aquoso interno, constituindo vesículas chamadas lipossomos.
A vantagem da bicamada é fazer com que ambos os meios interno e externo permaneçam aquosos pois se fosse apenas uma camada de fosfolipídeos ao formar uma estrutura esférica a água seria expulsa por repulsão OBS: Micelas
Os glicerofosfolipídeos e os esfingolipídeos são anfipáticos, possuindo uma cabeça polar e uma cauda apolar. Essa propriedade permite que formem micelas (grupos hidrofílicos para fora e grupos hidrofóbicos para dentro), que é uma estrutura estável, graças a interações hidrofóbicas entre cadeias carbônicas e atração dos grupos polares de cabeça pela água.
Movimentos- ocorre apenas com lipídeos e são importantes para o reconhecimento e apoptose celular. As proteínas não sofre movimentos pois são grandes, possuem interação mais forte, possuem carga e sua forma é essencial na membrana, diferentemente dos lipídeos que são estruturais da membrana.
Tipos de movimentos:
Moléculas individuais de fosfolipídeos trocam de lugar com moléculas vizinhas em uma bicamada, levando a difusão lateral.
A rotação ocorre em torno das ligações C-C em cadeias de ácido graxo-, porém ocorrem em maior grau no centro do que nas extremidades por estarem mais próximas a radicais metil
Há um movimento transverso de uma monocamada para outra chamado de flip-flop.porém não ocorre facilmente devido aos impedimentos termodinâmicos do movimento de um grupo de cabeça carregado através do centro lipofílico
Permeabilidade:
Impermeável – moléculas não-lipídicas, íons inorgânicos, macromoléculas e moléculas carregadas
Permeável- moléculas hidrofóbicas neutras, lipídeos 
Modelo do mosaico fluido
Membranas são estruturas bi-dimensionais de proteínas integrais globulares que estão livres para difundir-se num mar de lipídeos 
Proteínas de membrana ancoradas por lipídeos
 várias proteínas periféricas de mebrana são ligadas à membrana por um lipídeos covalentemente ligado. Uma âncora dessas (GPI→ fosfatidilinositol) envolve a fosfatidilinositol ligada a um glicano, que está ligado a proteína. Essa forma de ancoragem é importante pois a liberação e religação da proteína à âncora podem ser controladas, permitindo assim regulação da atividade da proteína. A âncora também é importante pois controla a localização da proteína na membrana. Muitas âncoras lipídicas estão envolvidasem transdução de sinal intracelular, onde a remoção rápida e religação da âncora lipídica podem controlar a atividade da proteína
Fluidez da membrana
O grau de fluidez é dependente da temperatura e da composição da membrana. Membranas com glicerofosfolipídeos contendo cadeia curta de grupos ácido graxo e insaturados tem maior fluidez. Íons Ca+2 reduzem a fluidez devido a sua interação com o grupo fosfato carregado negativamente, reduzindo a repulsão dos grupos polares e aumentando a proximidade entre moléculas de lipídeos.
O aumento de temperatura aumenta a fluidez pois induz os lipídeos a um estado líquido-cristalio (transição de fase) e a temperatura na qual isso ocorre é mais baixa se as cadeias de hidrocarbonetos forem curtas ou possuírem duplas. Uma cadeia curta reduz a tendência das caudas de hidrocarbonetos interagirem e as pontes duplas cis produzem torções nas cadeias de hidrocarbonetos que as tornam mais difíceis de se agruparem.
Importância da fluidez:
Permite a rápida difusão de protínas de mebrana e sua interação com outras proteínas → importante para sinalização
Permite a difusão de lipídeos e proteínas logo após sua síntese para outras regiões
Possibilita a fusão de membranas diferentes
Assegura que as moléculas sejam distribuídas igualmente entre as células-filhas na divisão celular
Lipid rafts/ balsas lipídicas
Plataforma rica em colesterol, esfingomielina e proteínas. Parte da membrana menos rígida, capaz de se movem em bloco na membrana plasmática, permitindo a comunicação. São microdomíneos compostos de lipídeos e proteínas que ocorrem em ambas as lamelas e em membranas celulares destinadas a interagirem com a membrana plasmática. São estruturas pequenas, capazes de se difundir livremente e se agrupar para formar regiões maiores. Lipídeos nas balsas ficam mais ordenados e densamente empacotados, sendo restritos e não difundem facilmente pela membrana inteira.a partição de proteínas para dentro e fora das balsas é estritamente regulada, servindo para organizar proteínas na membrana. As funções das balsas estão relacionadas a seleção e trafego de membranas, polarização celular, processos de transdução de sinal, regulação de crescimento celular, sobrevivência e apoptose. Além disso facilita que uma proteína se mova menos pela membrana, facilita o reconhecimento de um sinal que chega à célula pois reduz o movimento da proteína, facilitando o encontro da molécula sinal com a mesma.
OBS: cavéolas- invaginaçoes pequenas da membrana plasmática, cuja composição em lipídeos é semelhante a das balsas lipídicas, porém contém as proteínas que se ligam a colesterol (caveolinas) que são responsáveis por estabilizar a estrutura.
Certas regiões especializadas da membrana, tais como a cavéola, envolvida na endocitose, são enriquecidas com esfingolipídeos e colesterol, e nessas regiões proteínas específicas se reúnem para auxiliar na estabilização dessas balsas. Assim, as balsas podem auxiliar a organizar as proteínas da membrana concentrando-as para o transporte em membranas de vesículas ou para trabalharem juntas na reunião das proteínas, quando convertem sinais extracelulares em intracelulares.
Movimento de moléculas
Íons inorgânicos e moléculas orgânicas carregadas não difundem a uma taxa significativa devido a sua atração por moléculas de água e exclusão de espécies carregadas pelo ambiente hidrofóbico
Macromoléculas como proteínas e ácidos nucleicos são excluídas por seu tamanho e carga.
Transportadores: catalisam movimento de molécula ou íon por uma membrana. A atividade segue os mesmos termos cinéticos enzimáticos. Tem especificidade por substrato, catalisam um transporte vetorial, podem ser afetados por inibidores
Transporte passivo
Difusão Simples
Passagem de um soluto através da bicamada lipídica
Restrições: termodinâmicas e cinéticas → controlam a concentração de equilíbrio e a velocidade
Difusão de gases, água, etnal ➔ pequenos, hidrofóbicos e sem carga
A velocidade de difusão é diretamente proporcional a sua solubilidade e coeficiente de difusão em lipídeos (relaciona tamanho e forma da substância)
Dependente do gradiente de concentração
Difusão Facilitada
Possui cinética de saturação→ a medida que a concentração da substância a ser deslocada aumenta, a velocidade inicial de transporte aumenta, mas atinge um máximo quando a substância satura a proteína transportadora.
Especificidade para o soluto transportado
Pdoe ser inibido- análogos estruturais do substrato (competitiva) e reagentes com grupos específicos das proteínas (não-competitiva)
Soluto vai a favor do gradiente de concentração
Não há gasto de energia
Íons, grandes moléculas polares não carregados
Ex: glicose
GLUTS
Absorção de glicose
Transporte ativo, com os co-transportadores de Na+, SGLT 1 e 2
Difusão Facilitada, com as GLUTs.  
fluxo é bidirecional, determinado pelo gradiente de concentração do substrato
Proteínas de membrana
Possui diferentes isoformas:
GLUT-1 : 
Captação basal de glicose 
Em células do miocárdio, nervosas, oculares, endotélio, barreira hematoencefálica e hemácias 
O km e 1 mM, bem menor que nivel de glicose no sangue (4 - 8 mM)
 Alta afinidade pela glicose 
inusulino-independente 
transporte através da barreira hematoencefálica
Capta glicose mesmo contra o gradiente de concentração
Capta glicose por antiporte com Na+
GLUT-2: 
no fígado, hipotálamo e pâncreas. 
O km e 15-20 mM, com isso, e preciso muita glicose para entrar nesses órgãos. 
Se o fígado tivesse muita afinidade captaria glicose mesmo em situações que a glicose estivesse baixa e portanto armazenando na forma de glicogênio, sem permitir a captação daqueles que mais precisam
O pâncreas percebe o nível de glicose e secreta insulina. ; só capta quando tem muito para não liberar excesso de insulina
Já nos enterocitos, tem a função de enviar glicose para o sangue. 
Menor afinidade pela glicose,
GLUT3 – 
em neurônios, placenta e testículos. 
Possui as mais altas afinidade e capacidade de transporte
Capta glicose mesmo contra o gradiente de concentração
Maior afinidade pela glicose
Para chegar tem que passar pela barreira do GLUT1
GLUT-4: 
celulas musculares e adiposas. 
Afinidade mediana; capta glicose em normoglicemia
O km e 5 mM, fazendo com que a presenca de insulina eleve o numero de GLUT-4 na membrana citoplasmatica.
Exercicios fisicos aumentam a quantidade de GLUT-4 nos musculos.
armazenada em vesículas no citosol. 
 ativadas pelo mecanismo de sinalização intracelular da insulina, promovendo o deslocamento dessas vesículas intracelulares para a superfície celular, fundindo-se com a membrana plasmática. 
insulino-dependente, 
Migrado estimulado pelo SRI e pelo cálcio ligado a calmudulina
OBS:diabetes melitus tipo 2 (DM2). - o GLUT4 reduz-se dramaticamente, o que desempenha um importante papel na resistência insulínica. É plausível propor-se que a modulação do GLUT4 seja acionada por uma conjunção de fatores que expressam a sensibilidade celular à insulina. 
GLUT-5: 
presente no intestino delgado e rim. 
Funciona primariamente como transportador de frutose.
Movimento de um único substrato- uniporte
Dois substratos em uma mesma direção- simporte
Dois substratos em direções opostas –antiporte. Ex: Cl- e HCO3- → importante no ajuste da concentração de HCO3- do eritrócito em sangue arterial e venosos.
OBS: Canais
Facilitam a translocação de moléculas ou íons através de membranas por criarem um canal aquoso. Funciona a favor do gradiente de concentração. Em proteínas canais a especificidade é baseada em tamanho e carga da substância. Podem ser reguladas por voltagem, agonista, AMPc, pressão, calor e estiramento.
Os canais encontram-se fechados e podem ser abertos pos esímulos mecânicos, mudança de potencial, ligação a um ligante, por AMPc.
	aquaporinas 
abertura de canais iônicos voltagem-dependete (cátions): podem estar em um de três estados conformacionais e funcionais- fechado (repouso), aberto (ativo) e inativo. Em resposta à despolarização damembrana, há uma transição do estado fechado para o aberto. Ambos os estados de repouso e inativo são fechados, e transição entre eles ocorre após a ligação do ligante ou por fosforilação da proteina.
abertura de canais iônicos voltagem-dependete (ânions): ex: canais de Cl-
controlam o volume celular, estabilizam o potencial de membrana e estão envolvidos em transdução de sinal e regulam o transporte transepiteliam.
	GAP junctions/ Junções comunicantes
	Canais do poro nuclear
OBS: canal X proteína transportadora
Transporte ativo
Possuem cinética de saturação
Especificidade para o soluto transportado
Pode ser inibido
O soluto pode ir contra um gradiente de concentração, levando a criação de um gradiente eletroquímico
Requer fornecimento d energia
Transportadores ativos primários- requerem uma fonte de energia para conduzir captação ou extrusão de soluto
EX: antiporte de Na+/K+
O transportador é responsável por manter as concentrações altas de K+ e baixas de Na+ no citoplasma. 3 íons sódio para fora e 2 íons potássio para dentro→ leva a um aumento na carga positiva externa e é parte do mecanismo para manter o potencial transmembranico em células
EX:Translocação de cálcio
2 transportadores de Ca+2- uma volta para o lúmen do retículo sarcoplasmático e outra através da membrana plasmática (controloda por calmodulina→ liga-se ao cálcio que entra no citoplasma e esse complexo formado aumenta o transporte de cálcio, diminuindo o km
Transportadores ativos secundários- utilizam uma fonte secundária de energia, como gradiente eletroquímico transmembrânico de Na+ ou H+, para conduzir a trnaslocação. A força sódio-motiva é gerada às custas de uma fonte primária de energia como a hidrólise do ATP e a força prótn-motiva por reações de oxido-redução. Transportam muitas moléculas orgânicas pequenas como AA, acúcares, etc.
EX: mecanismo de cotransporte sódio-glicose
Dois sódios movem-se para dentro da célula a favor do gradiente eletroquímico de Na+ por transporte passivo facilitado e a glicose é levada junta contra seu gradiente de concentração. O gradiente de Na+ se dissipa no processo, mas a ATPase trocadora de Na+/K+ continuamente o restabelece. Assim, a energia metabólica em forma de ATP está indiretamente envolvida no cotransporte porque é necessária para manter o gradiente de sódio
EX: simporte de Na+/Aminoácidos
EX: simporte de Na+/Cl-
EX: antiporte de Na+/ Ca+2
Endocitose
Englobamento de macromolécula
Formação de vesícula endocítica clássica através da claritina 
Da membrana plamática
Fagocitose
Pinocitose 
Exocitose
Sinalização química 
Mecanismos de comunicação dependem de moléculas sinalizadoras extracelulares, produzidas pelas células para sinalizar as suas vizinhas, elas mesmas ou as células mais distantes. Esses processos envolvem receptores da superfície celular e intracelulares e proteínas sinalizadoras intracelulares, agindo sobre proteínas alvo que podem ser reguladoras de genes, reguladores de canais iônicos, componentes de rota metabólica e partes do citoesqueleto. As respostas celulares geradas podem ser de crescimento, sobrevivência, diferenciação, divisão e morte celular. Para que uma via de sinalização se recupere após transmitir um sinal e fique apta a transmitir outro, cada proteína ativada deve retornar ao seu estado original não estimulado.
Cada tipo celular exibe um conjunto de receptores que o torna capaz de responder a um conjunto correspondente de moléculas-sinal produzidas por outras células. As células necessitam de múltiplos sinais para sobreviver, dividir, crescer, diferenciar ou morrer. A determinação desses processos é dada pelo momento e necessidades encontradas pela células. A resposta celular aos sinais extracelulares, portanto, não depende somente das proteínas receptoras, mas também da maquinaria intracelular, por meio da qual a célula integra e interpreta os sinais que recebe. Assim, uma única molécula-sinal normalmente tem diferentes efeitos sobre diferentes tipos de células-alvo
OBS: Conceito: Upstram /Downstream
 Tipos de sinalização celular, conceito de receptor e ligante, tipos de receptor
	Tipos de sinalização:
A comunicação entre as células é mediada, principalmente, por moléculas-sinal extracelulares. 
Parácrina → atuam a distância e outras com células vizinhas. Moléculas são secretadas para o líquido extracelular e atuam como mediadores locais, tendo difusão restrita 
Autócrino→ corresponde a efeitos causados nas próprias células produtoras. 
Endócrino→ que pode ser hormonal ou por sinalização sináptica. secretam-se moléculas-sinal na corrente sanguínea, que se encarrega de transportá-las por todo o corpo, permitindo que atuem sobre as células-alvo que pode estar em qualquer lugar do corpo. É relativamente lenta pois depende da difusão e do fluxo sanguíneo, e é capaz de atuar em concentraçoes muito baixas (pois estão diluidos na corrente sanguínea e no líquido intersticial). 
Sináptica → a sináptica é rápida e precisa, que pode alcançar altas concentrações locais e com receptores de neurotransmissores tem baixa afinidade por seus ligantes.
Contato-dependente
Junções ocludentes
São canais aquosos estritos que conectam o citoplasma de células epiteliais adjacentes, bem como outros tipos celulares
Permitem a troca de íons inorgânicos e outras moléculas hidrossolúveis pequenas
Permite a comunicação direta, sem necessidade de atravessar a MP
Intima forma de comunicação celular (outros tipos que permitem são as pontes citoplasmáticas e as fusões celulares)
Geralmente a comunicação é em ambas as direções, simetricamente
Importantes na propagação do efeito de sinais extracelulares que atuam por meciadores intracelulares pequenos como Ca+2 e AMPc que passam pelos canais
Moléculas-sinal
Liberação
No espaço extracelular por exocitose
Por difusão através da membrana celular
Exposição na superfície externa através de proteínas transmembranas. → sinalização dependente de contado (importante na resposta imune). Alternativamente seus domínios extracelulares podem ser liberados da célula, por proteólise, e atuam a diatância
Funções dos componentes de sinalização
Transmitir/propagar o sinal
Amplificar o sinal
Integrar o sinal
Distribuir o sinal, criando ramificações e uma resposta amis complexa
Ligante + receptor→ ativa proteína efetora inicial → produção de 2º mensageiros→ ativam efetores tardios
Tipos de receptores de superfície
A maioria das moléculas-sinal é hidrofílica e se ligam a receptores na superfície celular. Esses receptores ao se ligarem com a molécula-sinal são ativados, gerando uma cascata de sinais intracelulares que irão alterar o comportamento da célula, atuando como transdutores de sinal, convertendo o sinal extracelular em sinais intracelulares. Os receptores de superfície podem ser de três famílias:
Receptores canais (iônicos ou receptores ionotrópicos) –permitem a passagem de íons
 Canais iônicos com portões controlados por transmissores, que abrem ou fecham por curtos períodos, em resposta a ligação de um nerotransmissor. Alteram a permeabilidade a íons
Passagem é mediada pela diferença de gradiente eletroquímico
Envolvidos na sinalização sináptica rápida entre células nervosas e células-alvo eletricamente excitáveis
Receptores metabotrópicos 
Acoplados a proteína G 
Formado por uma única cadeia polipeptídica que atravessa 7 vezes a membrana
 Ativam ou inativam as proteínas alvo que podem ser enzimas ligas da MP ou aos canais iônicos, via proteínas de ligação a GTP (proteínas G)
Mediador da interação entre o receptor e proteína-alvo. A ativação dessa proteína-lavo gera alteração na concentração de mediadores intracelulares( no caso da proteína alvo ser enzima) ou altera a permeabilidade da MP a íons (se for canal iônico) Essas modificações alteram o comportamento de outras proteínas de sinalização.
Receptores enzimáticos/ catalíticos
Proteínas transmembrânicas com domínios de interação ao ligante expostos na superfície com domínio citoplasmático do receptoratuando como enzima. 
Tem somente um segmento transmenbrânico
Atuam diretamente como enzimas ou estão associados a elas
As enzimas em geral são cinases
RECEPTORES ASSOCIADOS A PROTEÍNA G 
O sinal, ao se ligar ao receptor associado a proteína G, muda sua conformação e indiretamente altera a forma da proteina G, que poderia já estar associada ao recepto ou associar-se quando há interação do ligante com o receptor. A mudança da forma da proteina G provoca a saída de uma molécula de GDP da subunidade alfa e a entrada de uma molécula de GTP, tornando-a ativa. Essa subunidade é liberada para o citoplasma podendo atuar sobre a proteína efetora inicial (enzimas) ou outros alvos (canais iônicos na MP), enquanto as subunidades beta+gama ficam associadas a MP, podendo atuar sobre alguma enzima. Depois da ação dessas subunidades há hidrólise do GTP e reintegração de alfa, beta e gama. Quando é uma proteína efetora inicial a subunidade alfa ativa a adenilato ciclase, sua ativação permite a conversão de ATP em AMPc, que corresponde a um segundo mensageiro (molécula formada ou mobilizado no meio intracelular a partir de um estículo através de um receptor de membrana). O AMPc ativa uma proteína cinase dependente de AMPc (PKA). A PKA tem duas subunidades catalíticas responsáveis por fosforilar proteínas alvo regulando suas atividades, que inclusive podem ser proteínas de sinalização intracelulares e proteínas efetoras. A PKA ativadacatalisa a fosforilação de serinas e treoninas específicas em determinadas proteínas intracelulares. Em tipos celulares diferentes, grupos diferentes de proteínas estão disponíveis para serem fosforilados, o que explica por que os efeitos do AMPc variam com o tipo de célula-alvo. Uma das ações da PKA é ativar uma proteína de regulação de transcrição (CREB), alterando a transcrição gênica. Essas subunidades são liberadas das subunidades regulatórias em presença de AMPc, estando então com seu sítio catalítico pronto para atuação. Os mecanismos consequentes desse processo podem ser a alteração da expressão gênica, alterações metabólicas ou alterações morfológicas.
Existem algumas diversidades de vias de sinalização intracelular reguladas por receptores de superfície celular associadaos a proteína G, que são os inibitórios (subunidade alfa inibitória→ ptnGi ➔não ocorre ativação da adenilato ciclase, reduzindo-se a concentração de AMPc), estimulatórios (subunidade alfa estimulatória→ ptnGs) e uma outra subunidade que determina uma via de sinalização dependete de PKC (ptnGq)
OBS:cólera: inibição da atividade GTPasica da subunidade alfa da proteína Gs, estimulando indefinidademente a adenilato ciclase. A elevação dos níveis de AMPc nas células epiteliais intestinais provoca um grande influxo de Cl- e de água para o lúmen, causando diarreia. A toxina pertussis (coqueluche) impede a interação da subunidade alfa da proteina Gi com seus receptores, mantendo-a com GDP. Assim, não há inibição da atividade da adenilato ciclase e há um aumento dos níveis de AMPc, que provocam excreção de mais muco um grande influxo de Cl- e de água para o aparelho respiratório.
VIA PROTEÍNA CINASE DEPENDENTE DE Ca+2(PKC)
O ligante se liga ao receptor associado a proteína Gq, mudando a sua conformação e fazendo com que a subunidade alfa ative a fosfolipase C (PLC→efetor primário). Para a via de sinalização do PKC só ocorre quebra de fosfatidilinositol (um tipo de fosfolipídeo), particularmente a PKC atua no PIP2. Essa enzima quebra a ligação entre o fosfato e o glicerol, gerando IP3 (ionositol trifosfato → fica no citoplasma) e diacilglicerol ( DAG→fica na membrana; o DAG pode sofrer clivagem e originar ácido aracdônico- inflamação) (esses dois compostos são segundos mensageiros). O IP3 libera cálcio do retículo e o diacilglicerol ativa a proteína cinase C (PKC). O cálcio também é responsável pela ativação da PKC. A ativação da PKC via cálcio é necessário tanto cálcio que geralmente ocorre integração com a via da tirosina cinase (o receptor de tirosina cinase ativa a fosfolipase C).
As moléculas sinalizadoras dessa via são: vasopressina, acetilcolina, trombina.
Para que toda essa via ocorra é necessária uma manutenção baixa de cálcio na célula, que é mantida por:
Presença de estoque intracelular de cálcio no retículo
Troca de cálcio com sódio (Na+ entra e Ca+2 sai)
Bombeamento de cálcio por uma cálcio ATPase
Ligação com uma molécula ligadora de cálcio
Fosfolipases
Existem diferentes tipos de fosfolipases (A, A2, C,D) que realizam a quebra em diferentes posições. A fosfolipase C sempre quebra entre o glicerol e o fosfato, tendo como produtos fosfato+ácidos graxos+glicerol
Fosfatitilinositol
O inositol dos fosfatidis inositois pode ser fosforilados por uma cinase. O fosfolipídeo fosfatil inositol (PI) possui um fosfato proveniente do fosfolipídeo e segue uma sequência de fosforilações mudando sua nomenclatura de acordo com a adição de fosfato
PI→PIP2 (um fosfato adicionado) → PIP3 (2 fosfatos adicionados)
VIA PROTEÍNA LIGADORA DE CÁLCIO QUE GERA SINALIZAÇÃO
O cálcio, provindo do retículo ou do meio externo por canais, se liga a calmodulina (que estava presa a uma proteína e que por competição com o cálcio se solta) de forma que essa muda de conformação e ancora-se a calmodulina cinase (CAM CINASE2), o que provoca uma modificação que permite a fosforilação. A mesma sofre uma autofosforilação sendo ativada (ativa quando exposta ao complexo cálcio-calmodulina. Alguns aminoácidos (aromáticos → tirosina, serina, treonina) são passíveis de fosforilação permitindo a ação dessa enzima.Para a CAM-cinase se desligar, o cálcio e a calmodulina devem sair e deve haver ação de uma fosfatase para retirar o fosfato da CAM cinase
RECEPTORES CATALÌTICOS
Os receptores são todos dímeros, necessitando de um ligante para conectar suas subunidades. Caso o receptor seja uma enzima a aproximação promove a atividade e caso esteja associado a uma enzima ativa a mesma
Receptor tirosina cinase (RTK)
Quando o ligante (geralmente fator de crescimento) interage com o receptor tirosina cinase provoca sua dimerização aproximando as cinases que autofosforilam o receptor (formação de um sítio de ancoramento de proteínas). Essa autofosforilação provoca a atração de proteínas acessórias (Fatores trocadores de GTP (GEF ou SOS) e proteínas da PI3K) para se ligarem a esse fosfato. A partir desse momento a via de sinalização pode seguir dois caminhos:
Mecanismo de ativação via fatores ligadores de GTP (GEF)
A interação dos grupos fosfatos dos receptores de tirosina cinase com a proteína acessória GEF que promove a saída do GTP da proteína RAS (proteína ligadora de GTP, pequena, formada por uma única cadeia polipeptídica; inativa; na forma de RAS –GDP; presente na membrana), e a entrada de um GTP, ativando-a (ativa; na forma de RAS-GTP). A RAS- GTP interage com a MAP cinase-cinase-cinase (proteína cinase ativada por mitógenos ou MAPKKK) e muda a sua conformação. A MAPKKK fosforila a MAPKK, que fosforila a MAPK, eu por fim irá fosforilar uma proteína (via da MAP cinase→ relacionaad aos tumores e crescimento celular).
Como geralmente os ligantes são fatores de crescimento, induzindo a divisão celular, uma mutação na RAS pode provocar o câncer (divisão incontrolada de células)
OBS: cálcio e DAG podem ativar RAS-GEF no cérebro
OBS: a conversão da RAS-GTP (ativa) para RAS-GDP (inativa) é através da proteína ativadora GTPase (GAP). Portanto a RTK ativa a GEF e inibe a GAP
OBS: a RAS possui um sistema de retroalimentação positiva em que a RAS-GTP induz a converção da inativa em ativa
 Mecanismo via fosforilação (ativação direta ou indireta de PI3K)
A interação dos grupos fosfatos dos receptores de tirosina cinase com a PI3K (PI3 cinase→ responsável por fosforilar os fosfatidilinositol com a posição 3 livre) faz com que essa converta PIP2 e PIP3. O PIP3 é responsável por ativar uma proteína cinase B (PKB ou chamada de AKT), que fosforila outras moléculas alvo. Uma delas é a BAD, em que sua fosforilação inativaessa proteína citosólica, provocando a inibição da apoptose. Portanto, a via de sinalização PI3-K-AKT promove sobrevivência. A AKT estimula o crescimento celular em tamanho por ativação de uma proteína chamada TOR, promovendo sua ativação. A TOR é uma serino/treonina-cinase e estimula a síntese proteica e inibe a degradação de proteínas, provocando crescimento em tamanho.
OBS: a RAS também ativa a PI3K 
OBS: Receptores de tirosina-cinase diferentes recrutam grupos distintos de proteínas sinalizadoras intracelulares, produzindo diferentes efeitos
OBS IMPORTANTE: além dessas duas vias o RTK também pode ativar a via VIA PROTEÍNA CINASE DEPENDENTE DE CAT 2(PKC)
Receptor associado a tirosina cinase (JAK-STAT)
O ligante se liga ao receptor associado a tirosina cinase, mudando a sua conformação e ativando a enzima tirosina cinase (JAK). Essa enzima fosforila alvos importantes (não há autofosforilação pois o receptor não é uma enzima e sim está associado a enzima) e o próprio receptor para formação de um sítio de ancoramento. A principal proteína que é atraída para ancoramento é a STAT, uma reguladora da transcrição que é mantida em estado latente próximo a membrana plasmática. Essa proteína vai para o núcleo e promove a transcrição. Esse mecanismo ocorre , por exemplo com as citocinas, hormônios do crescimento e prolactina.
Receptor com atividade de tirosina fosfatase
O receptor com atividade de tirosina fosfatase, ativido pelo ligante, é responsável por desfosforilar compostos que estão fostorilados dentro da célula, servindo como um mecanismo de desativação de outras vias de sinalização
Receptor serina/treonina cinase
Os receptores são ativados por proteínas-sinal TGFB, que fosforilam serinas ou treoninas específicas próprias e ativam proteínas reguladoras gênicas latentes (SMADS), com as quais se associam, que migram para o núcleo e ativam a transcrição gÊnica
Receptor com atividade de guanilil ciclase
O receptor com atividade de guanilil ciclase pode ser ativado de duas formas: interação com o ligante pela dimerização ou com óxido nítrico (NO). No caso do óxido nítrico, é um processo que ocorre através da enzima guanilato ciclase citosólica, que é encontrada em células do músculo liso presentes no vaso sanguíneo. Quando a acetilcolina chega aos vasos sanguíneos liga-se a receptores na células endoteliais que promovem a quebra de PIP2 em IP3 e DAG. O IP3 promove a saída de cálcio do retículo que se liga a calmodulina, ativando a guanilato ciclase citoplasmática, que fosforila a NO sintase (arginina → citrulina +NO), essa produz óxido nítrico que vai da célula endotelial para célula muscular lisa. Tanto o receptor com atividade de guanilil ciclase quanto a guanilato ciclase citoplasmática, quando ativos, promovem a quebra de GTP em GMPc. O GMPC ativa a proteína cinase G (PKG), que promove a fosforilação. No caso do vaso sanguíneo há a vasodilatação. 
OBS: Muitas células nervosas também usam o NO para sinalizar para células vizinhas: a liberação de NO pelos terminais nervosos do pênis, por exemplo, desencadeia uma dilatação local dos vasos saguíneos, provocando a ereção.No Viagra há inibção da fosfodiesterase (enzima que promove a converção de GMPc em GMP e AMPc em AMP) provocando acúmulo de GMPc, aumentando o tempo de ereção pois há aumento do estímulo a vasodilatação
Essa via ocorre com hormônio natriurético atrial (é um hormônio vasodilatador secretado pelos átrios em resposta ao aumento de pressão arterial) , regulando o Na+ no rim (Aumento da excreção de Na+ >>> aumento excreção de água) e regulando a pressão nos vasos sanguíneos
RECEPTORES NUCLEARES
Geralmente são fatores de transcrição
Ligante: molécula hidrofóbica, pequena, consegue atravessar a membrana
Receptor no citoplasma ou no núcleo
Ligantes se combinam a proteínas receptoras intracelulares e alteram a capacidade deles controlarem a transcrição de genes específicos
Induzem um conjunto característico de respostas pois somente determinados tipos de células possuem receptores para essas moléculas e porque cada um desses tipos celulares tem uma combinação diferente de outras proteínas reguladoras específicas.
Algumas moléculas-sinal pequenas e hidrofóbicas, como os hormônios esteroides e da tireoide, difundem-se através da MP e ativam proteínas receptoras intracelulares que regulam diretamente a transcrição de genes específicos. Os gases NO e CO se difundem pela MP e atuam como mediadores, ativando uma enzima que produz GMPc.
INTEGRAÇÃO DE SINAIS
Importância:permite as células produzir uma resposta adequada a uma combinação complexa de sinais; maior amplificação do sinal, aceleração do sinal (pois permite escolher a via mais rápida) e garantia de ocorrência (precisão e eficiência).
Algumas combinações permitem que as células sobreviam, ao passo que outras causarão a sua prolifereação.Na ausência de sinais, a maioria das células se suicida por apoptose. Algumas proteínas sinalizadoras atuam como dispositivos de integração, geralmente por possuírem vários sítios potenciais para fosforilação, e cada um deles pode ser fosforilado por uma proteína cinase diferente. A informação recebida de diferentes fontes converge em tais proteínas, as quais então convertem os sinais de entrada em um único sinal de saída. As proteínas integradoras, por sua vez, distribuem um sinal para muitos alvos subsequentes
TRANSATIVAÇÃO DE RECEPTORES
O sinal ativa um receptor que gera um outro sinal que atuará sobre outro receptor, ativando-o. importante pois mesmo não tendo um ligante fisiológico, é possível ativar um receptor.
ADAPTAÇÃO OU DESSENSIBILIZAÇÃO
Exposição prolongada ao estimulo reduz a resposta celular. A adaptação permite que as células respondam a alterações na concentração da molécula-sinal extracelular em uma escala muito ampla de concentrações do sinal. A desssensibilização pode ocorrer por:
Inativação do receptor
Ex: desfosforilação
Sequestro do receptor
O receptor é reciclado para membrana
É um processo momentâneo
Uma proteína (CRK) fosforila múltiplos sítios do receptor, promovendo a atração de outra proteína (arrestina). A arrestina acopla o receptor a maquinaria endocítica dependente da clatrina , induzindo a endocitose mediada por receptor e impedindo a continuação da indução. Por conta do ph do endossoma formado o receptor se desliga do ligante, sendo reciclado.--> principal mecanismo de terminar uma sinalização
Regulação negativa do receptor
O receptor é degradado no lisossomo
É um processo permanente
Uma proteína (CRK) fosforila o receptor, promovendo a atração de outra proteína (arrestina). A arrestina serve como sinal para provocar endocitose, impedindo a continuação da indução. Por conta do ph do endossoma formado o receptor se desliga do ligante, sendo degradado. .--> principal mecanismo de terminar uma sinalização
OBS: num receptor RTK não é a clatrina que faz esse processo e sim a caveolina
TÉCNIDA DE WESTERN BLOTTING
Utilizada em laboratório onde as proteínas das amostras são separadas por peso molecular em gel de eletroforese, em seguida transferidas para membranas que são reveladas, permitindo então, a verificação da EXPRESSÃO GÊNICA DAS PROTEÍNAS DE INTERESSE a partir da marcação com anticorpo específico. O controle geralmente apresenta marcação pois há uma produção a nível basal