Estudo Dirigido - Transdução de Sinal: Glucagon e Adrenalina

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UFCSPA 
CURSO DE MEDICINA 
DISCIPLINA DE BIOQUÍMICA 
AD2025 
ARTHUR LUIZ SCHEEREN ROHR (TURMA B) 
 
ESTUDO DIRIGIDO – TRANSDUÇÃO DE SINAL: GLUCAGON E 
ADRENALINA 
 
1. O receptor para o glucagon e o receptor β-adrenérgico se receptores de superfície 
de membrana plasmática, já que estas moléculas são hidrofílicas. 
a) Onde encontramos receptor para glucagon: fígado, músculo, tecido adiposo? 
 Encontramos receptor para glucagon no fígado e no tecido adiposo. 
b) E os receptores para adrenalina (β-adrenérgicos)? 
 Encontramos nos músculos e no fígado. 
c) Quais as células produtoras de glucagon? 
 As células α-pancreáticas produzem o glucagon. 
d) Qual o sinal para a liberação de glucagon? 
 Hipoglicemia (causada por insulina, exercício prolongado ou jejum), 
hiperaminoacidemia (após refeição rica em proteínas), baixos níveis de ácidos graxos, 
adrenalina ou noradrenalina (em resposta ao estresse, trauma ou exercício intenso). 
e) Onde a adrenalina é produzida: no córtex ou na medula da adrenal? 
 A adrenalina é produzida na medula da adrenal. 
f) Em quais situações a adrenalina á liberada? 
 A adrenalina é liberada em resposta ao estresse agudo: estresse psicológico, frio, 
exercício ou cansaço físico, hipoglicemia ou jejum prolongado, diversas condições 
patológicas. 
2. O receptor para o glucagon e o receptor β-adrenérgico estão associados à proteína 
Gs. 
a) O que é proteína G? 
 Proteína G é uma molécula trimérica (GαGβGγ) ligante de GTP e GDP. 
Mediadora de vias metabólicas. 
b) A proteína G ligada ao GDP está ativa ou inativa? 
 A proteína G ligada ao GDP está inativa. 
c) A proteína G ligada ao GTP até ativa ou inativa? 
 A proteína G ligada ao GTP está ativa. 
d) Qual a função da subunidade Gsα? 
 Na Síntese de AMPc, a Gsα liga-se à adenilato ciclase, ativando a síntese do 
segundo mensageiro AMPc, a partir da hidrólise do ATP. 
e) Diferencie proteína Gs, Gi e Gq. 
 Proteína Gs: estimulatória, responsável pela ativação da adenilato ciclase, enzima 
catalisadora da reação de conversão do ATP em AMPc. 
 Proteína Gi: inibe a atividade da enzima adenilato ciclase. 
 Proteína Gq: responsável pela ativação da enzima fosfolipase C, que como a 
adenilato ciclase, participa da formação de segundos mensageiros. 
3. O mecanismo de transdução de sinal dos receptores para glucagon e adrenalina 
envolve a formação do segundo mensageiro celular AMP-cíclico. 
a) O que é segundo mensageiro celular? 
 Segundo mensageiro celular é uma molécula de sinalização liberada pela célula 
para provocar alterações fisiológicas. 
b) E quem é o primeiro mensageiro? 
 O primeiro mensageiro pode ser hormônios, neurotransmissores ou fatores de 
crescimento. 
c) Qual a sua função do segundo mensageiro na regulação do metabolismo celular? 
 Como o segundo mensageiro celular provoca alterações fisiológicas, ele pode 
modificar a atividade de enzimas metabólicas, o que altera o metabolismo celular. 
d) Qual o nome da enzima produtora de AMPc? E quem ativa esta enzima? 
 A enzima produtora de AMPc chama-se adenilato ciclase. Esta enzima é ativada 
pela Gsα, a partir da hidrólise do ATP. 
e) O AMPc é produzido a partir de que molécula? 
 O AMPc é produzido a partir do ATP. 
f) Qual é a enzima ativada pelo AMPc? 
 O AMPc ativa a proteína-cinase A dependente de AMPc (PKA). 
4. Descreva o mecanismo de transdução de sinal do glucagon/adrenalina desde a 
ativação da proteína Gs, até a ativação da PKA. 
 A ligação do sinal químico ao receptor muda a conformação espacial do receptor. 
O receptor liga-se à proteína Gs. A ligação do receptor à proteína Gs promove uma 
mudança conformacional na subunidade Gsα. O GDP é trocado por um GTP. A 
subunidade Gsα ativada se dissocia da Gγ e Gβ. A Gsα liga-se à adenilato ciclase, 
ativando a síntese do segundo mensageiro AMPc, a partir da hidrólise do ATP. O 
hormônio ou neurotransmissor se dissocia do receptor, cassando o sinal químico. O GTP 
é hidrolisado à GDP e Pi. O GDP promove a dissociação da Gsα da adenilato ciclase. O 
complexo inativo Gsαβγ forma-se novamente. O AMPc liga-se à subunidade regulatória 
da proteína quinase dependente de AMPc. Esta ligação promove a dissociação da 
subunidade catalítica e a ativação da PKA. 
5. Ao contrário da insulina, o glucagon e a adrenalina ativam a degradação do 
glicogênio. Explique este mecanismo a partir da ativação da PKA, até a estimulação 
da enzima glicogênio fosforilase (enzima marca-passo da glicogenólise). 
 Após a ativação, a PKA fosforila várias enzimas do metabolismo do glicogênio, 
incluindo a fosforilase-cinase, que é ativada a partir da fosforilação realizada pela 
proteína-cinase A. A fosforilase-cinase ativada fosforila e ativa a glicogênio-fosforilase, 
que dá início à degradação do glicogênio. 
6. Você estudou a ação da PKB (ativada pela insulina) e da PKA (ativada pelo 
glucagon e adrenalina, via AMPc). Todas são quinases ou cinases. 
a) O que são cinases ou quinases? 
 Quinases são enzimas responsáveis pela transferência do grupo γ-fosfato do 
trifosfato de adenosina (ATP) para proteínas-alvo, mediando uma ampla gama de 
transduções de sinais e regulando diferentes atividades celulares. 
b) Como são classificadas? 
 As proteínas cinases são classificadas quanto à especificidade do aminoácido 
hidroxilado a ser fosforilado. Quando a transferência do grupo fosfato é realizada para 
resíduos de treonina ou serina no substrato, as quinases são classificadas como serina-
treonina cinases. Por sua vez, quando a fosforilação ocorre em resíduos de tirosina do 
substrato, as quinases são classificadas como tirosina cinases. 
 Outra classificação das quinases é relacionada à sua organização e localização 
celular, sendo subdividas em proteínas cinases receptoras e não-receptoras. As proteínas 
cinasesreceptoras são enzimas transmembranares que são obrigatoriamente ativadas por 
um ligante extracelular; enquanto as não-receptoras são enzimas localizadas no 
citoplasma, as quais são reguladas por mecanismo diversos. 
c) Qual a reação inversa da catalizada pelas cinases ou quinases, e qual a enzima que 
realiza esta catálise? 
 A reação inversa da catalisada pelas cinases é a transferência de grupo fosfato do 
ATP. 
d) Qual a importância do processo de fosforilação/defosforilação para o 
metabolismo celular? 
 O processo de fosforilação/defosforilação está vinculado com a ativação/inibição 
de diversas enzimas responsáveis pelo metabolismo. 
7. Explique a propriedade da transdução de sinal “amplificação do sinal”. 
 Amplificação do sinal ocorre, visto que o número de proteínas e outras moléculas 
participantes nos eventos de transdução de sinal aumenta à medida que o processo se 
distancia do estímulo inicial, resultando em uma cascata de sinal. Começa-se com um 
pequeno estímulo que desenvolve uma grande resposta.