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Comunicação, Integração e Homeostasia comunicação célula-célula Há somente dois tipos básicos de sinais fisiológicos: elétrico e químico: Sinais elétricos são mudanças no potencial de membrana da célula Os sinais químicos são moléculas secretadas pelas células no líquido extracelular. Comunicação local: junções comunicantes, que permitem uma transferência direta de sinais elétricos e químicos do citoplasma entre células adjacentes; sinais dependentes de contato, que ocorrem quando moléculas da superfície de uma membrana celular se ligam a moléculas da superfície de outra célula; substâncias químicas que se difundem pelo líquido extracelular para atuar sobre as células próximas. Comunicação em longas distâncias: utiliza a combinação de sinais químicos e elétricos conduzidos pelas células nervosas e sinais químicos tranpor- tados pelo sangue. Substâncias químicas secretadas pelos neurônios são chamadas de moléculas neurócrinas. Se uma molécula neurócrina se difunde do neurônio através de um estreito espaço extracelular até uma célula-alvo e tem um efeito de início rápido, ela é denominada neurotransmissor. Se uma substância neurócrina atua mais lentamente como um sinal autócrino ou parácrino, ela é denominada neuromodulador. Se uma molécula neurócrina se difunde para a corrente sanguínea sendo amplamente distribuída pelo corpo, ela é chamada de neuro-hormônio. Citocinas Elas podem atuar tanto como sinalizadores locais como de longa distância As famílias de citocinas incluem interferons, interleucinas, fatores estimuladores de colônia e fatores de crescimento. As citocinas são associadas principalmente a respostas imunes, como a inflamação, mas elas também controlam o desenvolvimento e a diferenciação celular. As citocinas são produzidas sob demanda, de acordo com a necessidade, diferentemente de proteínas ou peptídeos hormonais, que são produzidos previamente e estocados em células endócrinas até que sejam usados. vias de sinalização As moléculas de sinalização química são secretadas pelas células para o compartimento extracelular. Por que algumas células respondem a um sinal químico, ao passo que outras o ignoram? A resposta está nas proteínas receptoras da célula-alvo . Uma célula pode responder a um sinal químico particular apenas se ela possuir um receptor proteico apropriado para se ligar a esse sinal. Os receptores proteicos das células-alvo podem ser encontrados no núcleo, no citosol ou na membrana celular como proteínas integrais. Isso depende muito da característica do primeiro mensageiro- lipofóbico ou lipofílico. Moléculas sinalizadoras lipofílicas entram na célula por difusão simples através da bicamada lipídica da membrana celular. Uma vez dentro da célula, elas se ligam a receptores citosólicos ou nucleares. Moléculas sinalizadoras lipofóbicas são incapazes de entrar na célula por difusão simples através da membrana celular. Em vez disso, elas permanecem no líquido extracelular e ligam-se aos receptores proteicos da membrana celular. Podemos agrupar os receptores de membrana em quatro categorias: Essa transmissão de informação de um lado da membrana para o outro utilizando proteínas de membrana é conhecida como transdução de sinal. As proteínas de membrana atuam como transdutores; elas convertem a mensagem de sinais extracelulares em moléculas de mensageiros intracelulares que iniciam uma resposta. via de transdução de sinal biológico 1. A molécula sinalizadora extracelular (primeiro mensageiro) liga-se e ativa um receptor de membrana. 2. O receptor de membrana ativado aciona suas proteínas associadas e inicia uma cascata intracelular de segundos mensageiros. 3. O último segundo mensageiro da cascata atua em alvos intracelulares para gerar uma resposta. Os receptores de membrana e suas proteínas associadas podem: a) ativar proteínas-cinase, as quais são enzimas que transferem um grupo fosfato do ATP para uma proteína. A fosforilação é um importante método bioquímico de regulação dos processos celulares. b) ativar enzimas amplificadoras que geram segundos mensageiros intracelulares Por sua vez,os segundos mensageiros: a) alteram a abertura de canais iônicos.Abrindo ou fechando os canais iônicos, são produzidos sinais elétricos pela alteração do potencial de membrana da célula. b) aumentam o cálcio intracelular. A ligação do cálcio a proteínas muda sua função, gerando uma resposta celular. c) mudam a atividade de enzimas, principalmente das proteínas-cinase ou das proteínas-fosfatase, enzimas que removem o grupo fosfato. A fosforilação ou desfosforilação de uma proteína pode alterar a sua configuração e criar uma resposta.
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