Sinalização Celular

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Sinalização Celular: 
sinais, receptores e vias de sinalização 
Comunicação entre células 
• Organismos unicelulares – percepção de estímulos 
ambientais diretamente. 
• Organismos multicelulares – comunicação entre células. 
 
Em organismos multicelulares, é essencial que as células se 
comuniquem, possibilitando ações coordenadas. 
 
Essa comunicação se dá através de moléculas que uma 
determinada célula produz e coloca no meio extracelular para 
serem então percebidas pelas outras células. 
Comunicação entre pessoas 
A forma mais fácil de duas pessoas se comunicarem é pela 
linguagem verbal. 
Alguém diz uma frase que contém certa informação. 
 
Para que outra pessoa receba essa informação corretamente, é 
preciso primeiro que essa pessoa possa ouvir. 
 
Depois é preciso que ela entenda o idioma usado pela pessoa 
que disse a frase. 
 
E só a partir daí o sentido da frase passa a valer... 
Comunicação entre células 
Entre células, “dizer uma frase” não significa emitir um som, mas 
sim liberar no meio extracelular uma ou mais moléculas. 
 
Para que a informação seja transmitida, é preciso que as outras 
células possam “ouvir”, ou seja, é preciso que as outras 
células tenham receptores capazes de perceber a presença 
daquela molécula no meio extracelular. 
 
Além disso, é necessário que as células que apresentam os 
receptores tenham condições de decodificar a informação 
recebida, ou seja, “entender o idioma”. 
Definição 
A célula que lança a molécula é a célula sinalizadora, a molécula 
que leva a informação é um ligante e a célula que percebeu a 
presença do ligante no meio é a célula-alvo. 
A célula sinalizadora e a célula-alvo 
podem, ou não, entrar em contato. 
Comunicação Celular 
• Célula sinalizadora 
– libera moléculas - sinal 
– Centenas de tipos de sinais 
 
• Células-alvo 
 – receptores específicos 
 
• Transdução de sinal 
– Sinal extracelular -> intracelular 
– Cascata de resposta 
Tipos de Sinalização 
a) Parácrina – a molécula sinalizadora tem meia vida curta e os 
receptores estão nas células próximas. Nesse caso, a 
molécula sinalizadora é chamada de mediador local. 
A meia-vida de uma 
substância é o tempo que 
leva para que uma 
determinada quantidade 
dela perca metade de sua 
atividade. 
Tipos de Sinalização 
b) Autócrina – a molécula sinalizadora tem meia vida curta e o 
receptor está na própria célula que emitiu o sinal. 
Compare a sinalização autócrina com algumas coisas que nós 
fazemos, como colocar um bilhete para nós mesmos a fim de 
não esquecer de fazer alguma coisa, ou anotar um 
compromisso na agenda, ou colocar o despertador para tocar 
na hora que queremos acordar. Todos esses exemplos são 
sinais que colocamos e nós próprios percebemos. 
Dessa forma, somos tanto emissores 
como alvos dos mesmos sinais, que são, 
portanto, autócrinos. 
Tipos de Sinalização 
c) Dependente de contato – a molécula sinalizadora não é 
secretada, ficando exposta na superfície da célula 
sinalizadora, e a célula-alvo precisa fazer contato para que o 
receptor possa se ligar. 
Tipos de Sinalização 
d) Endócrina – a molécula sinalizadora tem meia vida longa, é 
lançada na corrente sanguínea e vai atingir células-alvo em 
locais distantes. Nesse caso, a molécula sinalizadora é 
chamada de hormônio. 
Tipos de Sinalização 
• e) Neuronal - é um caso especial de sinalização entre células 
que poderia ser classificado como parácrino ou endócrino. 
Nessa situação, a molécula sinalizadora, chamada 
neurotransmissor, viaja grandes distâncias, mas não no sangue 
ou no meio extracelular e sim dentro de prolongamentos 
celulares dos neurônios, os axônios, indo atingir a célula-alvo 
longe do corpo celular do neurônio que emitiu o sinal, mas 
próximo do axônio onde a molécula sinalizadora foi secretada. 
• Sinais hidrofóbicos e pequenos – 
passam pela membrana plasmática 
– Óxido nítrico - NO 
– Monóxido de carbono - CO 
 
• Moléculas-sinal hidrofóbicas ligam-
se a receptores nucleares 
-Horm. esteróides, tireóides, vit D 
 
• Receptores de superfície – 
moléculas grandes e/ou hidrofílicas 
Mesmo sinal (acetilcolina) = respostas distintas 
Três classes de receptores de superfície 
Moléculas-sinais (hidrofílicas) ligam-se a receptores na 
superfície celular 
Receptor = transdutor de sinal 
1.Receptores ligados a canais de íons 
– Pós-sinápticos = neurotransmissores 
ex.: epinefrina e norepinefrina 
 
2.Receptores ligados a proteína-G 
– Mediado por proteína ligante de GTP (proteína-G) 
 
3.Receptores ligados a enzima 
– Kinases ou associado a kinases 
- Ativam ou inibem uma enzima 
ex.: insulina 
Classes de receptores de 
superfície (extracelulares) 
K+, Na+, 
Ca2+, Cl- 
Cascata de 
resposta 
intracelular 
Transdução de Sinal 
• Moléculas sinalizadoras intracelulares recebem estímulo de 
receptores 
– Sinais: proteínas ou cAMP, GMP, Ca++ 
 
• Proteínas sinalizadoras intracelulares 
= interruptores moleculares (on/off) 
- Inativação 
 
• Proteínas ativadas por: 
– Fosforilação – kinase x fosfatase 
– Ptn ligadoras a GTP (GDP x GTP) 
 
Switch molecular = fosforilação 
Kinase (+ P) x fosfatase (- P) 
1. Kinases: 
• Dois tipos de kinases: 
 a. Serina/Treonina kinase 
 b. Tirosina kinase 
 
 
 
 
 
2. Proteínas ligantes de GTP = 
GTP x GDP 
ex.: Proteínas G 
Segundos Mensageiros 
 
• AMPc 
 
• IP3 e DAG 
 
• Ca+2 
 
• Tirosina quinase 
 
• GMPc 
 
• NO 
AMP cíclico 
 
 
Inositol Trifosfato (IP3), Diacilglicerol (DAG) e Íons Ca
2+ 
Algumas enzimas, como piruvato desidrogenase, 
adenilato ciclase e glicogênio sintase, são reguladas 
por Ca2+ ou Ca2+-calmodulina. 
 
Tirosina Quinase 
 
 
Tirosina Quinase 
 
 
GMPc e NO 
 
• Fosfodiesterase 
 
VIAGRA... 
 
 
Muitas células nervosas também usam o óxido nítrico como 
mediador local. 
 
No pênis, por exemplo, a liberação de NO pela inervação 
autônoma local age sobre a musculatura lisa, ativando enzimas 
cujos produtos dilatam os vasos que se enchem de sangue, 
causando a ereção. 
 
A sinalização mediada por óxido nítrico dura pouco porque o NO 
é rapidamente degradado e vira nitrito. O produto das enzimas 
que ele ativa também dura pouco porque também é degradado 
rápido. O mecanismo de ação de alguns medicamentos, como o 
Viagra, é impedir a degradação do produto das enzimas ativadas 
por NO, fazendo, assim, a vasodilatação durar mais tempo. 
Mecanismo Geral da Ação Hormonal 
 
 
Mecanismo de Ação de Hormônios Lipofílicos e seus Receptores 
 
 
O complexo ligante-
receptor parece ser o 
mensageiro intracelular . 
 
Expressão Gênica – Síntese 
de proteínas. 
Amplificação do Sinal (Adrenalina x liberação de glicose)