Características dos Hormônios e Mecanismos de Ação

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Julia Alves Santos - UNIT - Turma XVII 
 
 
Características dos Hormônios e Mecanismos de Ação 
Características dos hormônios 
 
 
Introdução: 
Os ​hormônios​ são mensageiros químicos que 
entram no sangue, o qual os transporta de seus 
locais de secreção até as células sobre as quais 
atuam. As células influenciadas por determinado 
hormônio, que expressam o receptor desse 
hormônio, são conhecidas como suas células-alvo. 
fica também evidente o fato de que uma única 
glândula pode secretar múltiplos hormônios. 
 
Os hormônios são transportados para alvos 
distantes. Moléculas que são suspeitas de serem 
hormônios, mas não são inteiramente aceitas como 
tal, são identificados pela palavra fator. 
 
Hormônios exercem seus efeitos em concentrações 
muito baixas. Alguns sinalizadores químicos 
transportados no sangue para alvos distantes não 
são considerados hormônios, pois têm de estar 
presentes em concentrações relativamente altas 
antes que seu efeito possa ser observado. 
 
Em geral, os hormônios circulantes são degradados 
em metabólitos inativos por enzimas encontradas 
principalmente no fígado e nos rins. Os metabólitos 
são então excretados pela bile ou na urina. A taxa 
de degradação hormonal é indicada pela meia-vida 
do hormônio na circulação. 
 
glândulas endócrinas: 
O ​sistema endócrino​ é constituído por todas as 
glândulas sem ductos, denominadas ​glândulas 
endócrinas,​ as glândulas endócrinas liberam seus 
hormônios no sangue. 
 
glândulas exócrinas: 
As glândulas exócrinas secretam seus produtos em 
um ducto, a partir do qual as secreções saem do 
corpo (como o suor) ou entram no lúmen de outro 
órgão, como os intestinos. 
 
 
observação: Feromônios são ecto-hormônios especializados 
que atuam sobre outros organismos da mesma espécie para 
provocar uma resposta fisiológica ou comportamental. 
 
 
 
 
É Importante Relembrar: 
➽ ​Interações de proteínas ligantes:   
- Características dos locais de ligação: 
Um ​ligante​ é qualquer molécula (incluindo outra 
proteína) ou íon que está ligado a uma proteína 
por uma das seguintes forças físicas: (1) atrações 
elétricas entre grupos com carga oposta ou 
polarizados no ligante e na proteína ou (2) 
atrações mais fracas geradas por forças 
hidrofóbicas entre regiões apolares nas duas 
moléculas.  
 
A região de uma proteína à qual um ligante se liga 
é conhecida como um ​local de ligação​ ou um local 
de ligação de ligante. Uma proteína pode ter vários 
locais de ligação, cada um específico para um 
ligante particular, ou pode ter múltiplos locais de 
ligação para o mesmo ligante. 
● Especificidade química 
Embora um determinado mensageiro químico 
possa entrar em contato com muitas células 
distintas, ele influencia certos tipos de células e 
não outros. Isso ocorre porque as células têm tipos 
de receptores diferentes.   
 
Para um ligante se ligar a uma proteína, o ligante 
deve estar próximo da superfície da proteína. Esta 
proximidade ocorre quando o formato do ligante 
for complementar ao formato do local de ligação 
da proteína, de modo que os dois se encaixem 
como peças de um quebra-cabeça, ilustrando a 
importância do princípio geral da fisiologia que 
liga a estrutura a função, neste caso, em nível 
molecular. 
 
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A ligação entre um ligante e uma proteína pode ser 
tão específica que um local de ligação pode se 
ligar apenas a um tipo de ligante e nenhum outro. 
Tal seletividade permite que uma proteína 
identifique (por ligação) uma molécula particular 
em uma solução contendo centenas de diferentes 
moléculas. 
 
Por exemplo, um fármaco (ligante) projetado para 
tratar pressão arterial elevada pode agir ao se 
ligar e, portanto, ativar algumas proteínas que, por 
sua vez, ajudam a restaurar a pressão para o valor 
normal. O mesmo fármaco, entretanto, também 
pode se ligar em menor grau a outras proteínas, 
cujas funções podem ser completamente não 
relacionadas à pressão arterial. Mudar as 
atividades destas outras proteínas pode levar a 
efeitos colaterais indesejáveis do medicamento. 
● Afinidade 
O grau de ligação de um mensageiro particular ao 
seu receptor é determinado pela ​afinidade​ do 
receptor ao mensageiro. Um receptor com alta 
afinidade liga-se em menores concentrações de um 
mensageiro do que um receptor de baixa afinidade  
 
A força da ligação ligante-proteína é uma 
propriedade do local de ligação conhecida como 
afinidade. Determina a probabilidade de que um 
ligante ligado deixará a superfície da proteína e 
retornará para seu estado não ligado. 
 
A afinidade e a especificidade química são duas 
propriedades diferentes, embora intimamente 
relacionadas. A especificidade química, como já 
vimos, depende apenas do formato do local de 
ligação, enquanto a afinidade depende da força da 
atração entre a proteína e o ligante. 
 
Por exemplo, um ligante pode ter um grupo com 
carga negativa que se ligaria fortemente a um local 
contendo uma cadeia lateral de aminoácido com 
carga positiva, mas se ligaria com menor força a 
um local de ligação com o mesmo formato, mas 
sem carga positiva. 
 
 Assim, quanto mais o formato do ligante se 
encaixa no formato do local de ligação, maior a 
afinidade. Em outras palavras, o formato pode 
influenciar a afinidade assim como a 
especificidade química. 
 
● Saturação 
 O termo ​saturação​ refere-se à fração do total de 
locais de ligação que estão ocupados em um dado 
momento. Quando todos os locais de ligação estão 
ocupados, a população de locais de ligação está 
100% saturada. Quando metade dos locais 
disponíveis está ocupado, o sistema está 50% 
saturado e assim em diante. 
 
A porcentagem de saturação de um local de ligação 
depende de dois fatores: (1) a concentração de 
ligante livre (não ligado) na solução e (2) a 
afinidade do local de ligação para o ligante. 
 
Portanto, a porcentagem de saturação dos locais 
de ligação aumenta com a maior concentração de 
ligante até que todos os locais fiquem ocupados  
 
Se um local de ligação tem uma alta afinidade por 
um ligante, mesmo uma concentração reduzida do 
ligante resultaria em um alto grau de saturação 
porque, uma vez ligado ao sítio, o ligante não é 
facilmente deslocado. 
● Competição 
refere-se à capacidade de uma molécula para 
competir com um ligante natural pela conexão com 
seu receptor. Mais de um tipo de ligante pode se 
ligar a certos locais de ligação. Em tais casos, 
ocorre ​competição​ entre os ligantes para o mesmo 
local de ligação. Em outras palavras, a presença de 
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múltiplos ligantes capazes de se ligar no mesmo 
local de ligação afeta a porcentagem de sítios de 
ligação ocupados por qualquer um dos ligantes. Se 
dois ligantes competidores, A e B, estão presentes, o 
aumento da concentração de A vai aumentar a 
quantidade de A que está ligada, reduzindo o 
número de locais disponíveis para B e reduzindo a 
quantidade de B que está ligada. 
 
Por exemplo, muitos fármacos produzem seus 
efeitos ao competirem com os ligantes naturais do 
corpo pelos locais de ligação. Ao ocupar os locais 
de ligação, o fármaco reduz a quantidade de 
ligante natural que pode estar ligada. 
 
Entretanto, as moléculas competitivas são 
suficientemente diferentes em estrutura do ligante 
nativo de modo que, embora se liguem ao receptor, 
não podem ativá-lo. Isso bloqueia o mensageiro 
endógeno da ligação; contudo, não induz a 
transdução de sinal ou desencadeia a resposta da 
célula. O termo geral para um composto que 
bloqueia a ação de um mensageiro químico é 
antagonista ​– quando um antagonista funciona 
pela competição com um mensageiro químico pelo 
seu local de ligação, é conhecido como um 
antagonista competitivo. 
Receptores: 
A primeira etapa na ação de qualquer mensageiro 
químicointercelular é a sua ligação a proteínas 
específicas nas células-alvo, conhecidas como 
receptores​, que são proteínas ou glicoproteínas 
localizadas ou no interior da célula ou, muito mais 
comumente, na membrana plasmática. A ligação de 
um mensageiro por um receptor manifesta 
especificidade, saturação e competição. 
 
Os receptores estão sujeitos à regulação fisiológica 
pelos seus próprios mensageiros. Isso inclui a 
suprarregulação e a infrarregulação. Diferentes 
tipos celulares expressam tipos distintos de 
receptores; mesmo uma única célula pode 
expressar múltiplos tipos de receptores. 
 
A ligação de um mensageiro a um receptor altera a 
conformação do receptor, que o ativa. Isso inicia 
uma sequência de eventos na célula, levando à 
resposta da célula para aquele mensageiro, um 
processo denominado ​transdução de sinal​. O 
“sinal” é a ativação do receptor e a “transdução” 
denota o processo pelo qual um estímulo é 
transformado em uma resposta. 
aumento da concentração de hormônio e o 
aumento da ligação aos receptores de sua 
célula-alvo, algumas vezes, fazem com que o 
número de receptores ativos diminua 
(downregulation). A regulação para baixo diminui a 
responsividade do tecido-alvo ao hormônio. 
 
Alguns hormônios causam regulação para cima 
(up-regulation) dos receptores e das proteínas de 
sinalização intracelular; isto é, estimular o 
hormônio induz a formação de receptores ou 
moléculas de sinalização intracelular. Quando isso 
ocorre, o tecido-alvo se torna cada vez mais 
sensível aos efeitos de estimulação do hormônio. 
- Tipos de receptores 
Receptores da membrana plasmática​ - são 
proteínas transmembrana; isto é, abrangem a 
espessura total da membrana. Como outras 
proteínas transmembrana, um receptor de 
membrana plasmática possui segmentos 
hidrofóbicos no interior da membrana e outros 
segmentos hidrofílicos, estendendo-se para o 
líquido intracelular 
 
Receptores intracelulares - ​não estão localizados 
em membranas, mas existem ou no citosol ou no 
núcleo celular e possuem uma estrutura muito 
diferente  
 
 eles contêm um segmento que se liga ao DNA, 
diferentemente dos receptores de membrana 
plasmática. Isso é uma distinção crucial entre os 
dois tipos gerais de receptores; os receptores de 
membrana plasmática conseguem transduzir sinais 
sem interação com o DNA, enquanto todos os 
receptores intracelulares transduzem os sinais por 
meio de interações com os genes. 
 
 
 
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Glossário de termos relativos aos receptores. 
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Receptor (proteína 
receptora) 
Uma proteína específica, na 
membrana plasmática ou no interior 
de uma célula-alvo, com a qual o 
mensageiro químico liga-se, 
evocando uma resposta 
biologicamente relevante nessa 
célula 
Especificidade  A capacidade de ligação de um 
receptor a apenas um tipo ou um 
número limitado de tipos de 
mensageiros químicos 
estruturalmente relacionados 
Saturação  O grau de ocupação dos receptores 
pelos mensageiros. Se todos 
estiverem ocupados, os receptores 
estão plenamente saturados; se 
metade deles estiver ocupada, a 
saturação é de 50% e assim por 
diante 
Afinidade  A força com que um mensageiro 
químico se liga ao seu receptor 
Competição  A capacidade de diferentes moléculas 
competirem com um ligante para 
ligação ao seu receptor. Os 
competidores têm, geralmente, 
estruturas semelhantes às do ligante 
natural 
Antagonista  Uma molécula que compete com um 
ligante para ligação ao seu receptor, 
mas não ativa a sinalização 
geralmente associada ao ligante 
natural. Portanto, um antagonista 
previne as ações do ligante natural. 
Os anti-histamínicos são exemplos 
de antagonistas 
Agonista  Um mensageiro químico que se liga a 
um receptor e desencadeia a 
resposta celular; frequentemente 
refere-se a um fármaco que mimetiza 
uma ação normal do mensageiro. Os 
descongestionantes são exemplos de 
agonistas 
Infra Regulação  Redução no número total de 
receptores de célula-alvo para um 
determinado mensageiro; pode 
ocorrer em resposta à concentração 
extracelular cronicamente elevada do 
mensageiro, representa um 
mecanismo localizado de ​feedback 
negativo. O principal mecanismo de 
infra regulação dos receptores de 
membrana plasmática é a 
internalização, ​ ​isto é, o complexo 
receptor-mensageiro é levado para o 
interior da célula por endocitose 
mediada pelo receptor. 
Supra Regulação  Aumento do número total de 
receptores da célula-alvo para um 
determinado mensageiro; pode 
ocorrer em resposta à concentração 
cronicamente baixa do mensageiro. 
Por exemplo, quando os nervos para 
um músculo são danificados, o envio 
de neurotransmissores a partir 
daqueles nervos para o músculo é 
reduzido ou eliminado. Com o passar 
do tempo, sob essas condições, o 
músculo contrairá em resposta a 
uma concentração muito menor de 
neurotransmissor do que o normal. 
Isso acontece porque os receptores 
para o neurotransmissor foram 
suprarregulados, resultando em 
aumento de sensibilidade. 
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A regulação do receptor nos dois sentidos 
(suprarregulação ou infrarregulação) é um 
excelente exemplo de princípio fisiológico geral de 
homeostasia, pois age para retornar a força do 
sinal em direção ao normal, quando a 
concentração de moléculas mensageiras varia 
acima ou abaixo do normal. 
 
No contexto dos hormônios, a ​suprarregulação 
refere-se a um aumento no número de receptores 
de um hormônio em uma célula, resultando 
frequentemente de uma exposição prolongada a 
uma baixa concentração do hormônio. Isso tem o 
efeito de aumentar a responsividade da célula-alvo 
ao hormônio. A ​infrarregulação​ refere-se a uma 
diminuição no número de receptores, 
frequentemente graças à exposição a 
concentrações elevadas do hormônio. Isso diminui 
temporariamente a responsividade das células-alvo 
ao hormônio, impedindo, assim, uma estimulação 
excessiva. 
 
Em alguns casos, os hormônios podem 
infrarregular ou suprarregular não apenas seus 
próprios receptores, mas também os de outros 
hormônios. Se um hormônio induzir a 
infrarregulação dos receptores de um segundo 
hormônio, o resultado será uma redução na 
efetividade do segundo hormônio. Por outro lado, 
um hormônio pode induzir um aumento no número 
de receptores de um segundo hormônio. Nesse 
caso, a efetividade do segundo hormônio é 
aumentada. Em alguns casos, esse último fenômeno 
está na base de uma importante interação 
hormônio–hormônio conhecida como 
permissividade. Em termos gerais, a ​permissividade 
significa que o hormônio A precisa estar presente 
para que o hormônio B possa exercer seu efeito 
total. 
Vias de transdução do sinal: 
A ligação de um mensageiro químico ativa um 
receptor, que inicia uma ou mais vias de 
transdução do sinal, levando à resposta celular. 
 
A ligação de um mensageiro ao seu receptor causa 
uma alteração na conformação (estrutura 
terciária) do receptor. Esse evento, conhecido como 
ativação do receptor​, é o passo inicial que leva às 
respostas celulares ao mensageiro. Essas respostas 
celulares podem assumir a forma de alterações em 
(1) permeabilidade, propriedades de transporte ou 
estado elétrico da membrana plasmática; (2) 
metabolismo; (3) atividade secretória; (4) taxa de 
proliferação e diferenciação; ou (5) atividade 
contrátil ou outras. 
 
Portanto, a ativação do receptor por um 
mensageiro é apenas o primeiro passo que leva à 
resposta final da célula (contração, secreção e 
assim por diante). As diversas sequências de 
eventos que ligam a ativação do receptor às 
respostas celulares são denominadas ​vias de 
transdução do sinal​.  
- Vias iniciadas por mensageiros lipossolúveis: 
Os mensageiros lipossolúveis ligam-se a receptoresdentro da célula-alvo. O receptor ativado age no 
núcleo como um fator de transcrição para alterar 
a taxa de transcrição de genes específicos, 
resultando em uma alteração na concentração ou 
secreção de proteínas codificadas pelos genes.​ ​Os 
mensageiros lipossolúveis incluem substâncias 
hidrofóbicas, tais como hormônios esteróides e 
hormônios tireoidianos. A maioria dos receptores 
dessa família é intracelular.  
 
 Em segundo lugar, em alguns casos, a transcrição 
de um gene ou genes pode ser ​reduzida​ em vez de 
aumentada pelo receptor ativado. O cortisol, por 
exemplo, inibe a transcrição de vários genes, cujos 
produtos proteicos medeiam respostas 
inflamatórias que ocorrem em seguida à lesão ou 
infecção; por esse motivo, o cortisol tem 
importantes efeitos anti-inflamatórios. 
 
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Sensibilidade 
aumentada 
A responsividade aumentada de uma 
célula-alvo para um determinado 
mensageiro; pode resultar da supra 
regulação dos receptores 
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- Vias iniciadas por mensageiros hidrossolúveis 
 Não conseguem penetrar imediatamente nas 
células por difusão através da bicamada lipídica 
da membrana plasmática. Em vez disso, eles 
exercem as suas ações nas células por meio de 
ligação à parte extracelular de proteínas 
receptoras incorporadas na membrana plasmática. 
Os mensageiros hidrossolúveis incluem a maioria 
dos hormônios polipeptídicos, neurotransmissores 
e compostos parácrinos e autócrinos. 
 
 
-> mensageiros hidrossolúveis. ​A.​ Mecanismo de transdução de 
sinal no qual o complexo receptor inclui um canal iônico. 
Observar que o receptor existe em duas conformações, nos 
estados não ligado (livre) e ligado. É a ligação do primeiro 
mensageiro ao seu receptor que desencadeia a alteração 
conformacional, levando à abertura do canal​.​ ​B.​ Mecanismo de 
transdução de sinal no qual o próprio receptor funciona como 
uma enzima, geralmente uma tirosinoquinase. ​C.​ Mecanismo de 
transdução de sinal no qual o receptor ativa uma janus quinase 
no citoplasma. ​D.​ Mecanismos de transdução de sinal 
envolvendo proteínas G. Quando a GDP é ligada à subunidade 
alfa da proteína G, a proteína existe como uma molécula 
trimérica inativa. A ligação da GTP à subunidade alfa causa 
dissociação da subunidade alfa, que então ativa a proteína 
efetora. 
 
  
Primeiramente, os mensageiros químicos 
extracelulares (tais como hormônios ou 
neurotransmissores) que alcançam a célula e 
ligam-se aos receptores específicos na membrana 
plasmática são muitas vezes referidos como 
primeiros mensageiros.​ Os ​segundos mensageiros, 
então, são substâncias que entram ou são geradas 
no citoplasma como resultado da ativação do 
receptor pelo primeiro mensageiro.  
 
 
O terceiro termo geral essencial é a 
proteinoquinase​, que é o nome de uma enzima que 
fosforila outras proteínas transferindo um grupo 
fosfato a elas, a partir do ATP. A fosforilação de 
uma proteína alostericamente modifica sua 
estrutura terciária e, consequentemente, altera a 
atividade dessa proteína. Diferentes proteínas 
respondem de forma distinta à fosforilação; 
algumas são ativadas e algumas são inativadas 
(inibidas). 
 
Outras enzimas fazem o reverso das 
proteinoquinases; ou seja, promovem a 
desfosforilação proteica. Essas enzimas, 
denominadas proteínas fosfatases, também 
participam nas vias de transdução de sinal; 
também podem servir para interromper um sinal, 
uma vez que a resposta celular tenha ocorrido. 
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- Receptores Ligados a Canais Iônicos: 
O receptor pode ser um canal iônico ativado por 
ligante. O canal se abre, resultando em um sinal 
elétrico na membrana e, quando os canais de Ca2+ 
estão envolvidos, ocorre um aumento na 
concentração de Ca2+ citosólico.  
 
Em um tipo de receptor de membrana plasmática 
para mensageiros hidrossolúveis, a proteína que 
age como receptor é também um canal iônico, tal 
alteração na difusão iônica resulta em modificação 
na carga elétrica ou potencial de membrana de 
uma célula. 
 
 A ativação do receptor por um primeiro 
mensageiro (o ligante) resulta em uma alteração 
conformacional do receptor, de tal modo que forma 
um canal aberto através da membrana plasmática. 
Visto que a abertura dos canais iônicos é 
comparada à abertura de um portão em uma cerca, 
estes tipos de canais são conhecidos como canais 
iônicos dependentes do ligante. Resulta em 
aumento na difusão efetiva através da membrana 
plasmática de um ou mais tipos de íons específicos 
para esse canal. 
 
Praticamente todas as substâncias 
neurotransmissoras combinam-se com receptores 
na membrana pós-sináptica. Alguns desses 
receptores ligados a canais iônicos abrem (ou 
fecham) canais para íons sódio, outros para íons 
potássio, outros para íons cálcio, e assim por 
diante. A alteração do movimento desses íons pelos 
canais causa os efeitos subsequentes nas células 
pós-sinápticas. 
 
- Receptores acoplados à proteína G: 
O receptor pode interagir com uma proteína G na 
membrana plasmática, que por sua vez, interage 
com proteínas efetoras na membrana plasmática – 
canais iônicos ou enzimas.  
 
é a maior, incluindo centenas de receptores 
distintos. Um complexo proteico ligado ao receptor 
inativo está localizado na superfície citosólica da 
membrana plasmática, pertencendo à família de 
proteínas conhecidas como ​proteínas G.​ As 
proteínas G contêm três subunidades, denominadas 
subunidades alfa, beta e gama. A subunidade alfa 
pode ligar-se a GDP e GTP. As subunidades beta e 
gama auxiliam a ancoragem da subunidade alfa na 
membrana.  
 
Esse receptor ativado aumenta a afinidade da 
subunidade alfa da proteína G para a GTP. Quando 
ligada à GTP, a subunidade alfa dissocia-se das 
subunidades beta e gama da proteína G trimérica. 
Essa dissociação permite a ligação da subunidade 
alfa ativada com ainda outra proteína da 
membrana plasmática, tanto um canal iônico como 
uma enzima. Esses canais iônicos e enzimas são 
proteínas efetoras que medeiam as próximas 
etapas na sequência de eventos que conduzem à 
resposta celular. 
 
uma proteína G serve como um interruptor para 
acoplar um receptor a um canal iônico ou a uma 
enzima na membrana plasmática. 
Consequentemente, esses receptores são 
conhecidos como ​receptores acoplados à proteína 
G​. A proteína G pode promover a abertura do canal 
iônico, Alternativamente, a proteína G pode ativar 
ou inibir a enzima da membrana com a qual 
interage. Tais enzimas, quando ativadas, causam a 
geração de segundos mensageiros no interior da 
célula. 
 
Existem várias subfamílias de proteínas G na 
membrana plasmática, cada uma com diversos 
membros distintos e um único receptor pode estar 
associado a mais de um tipo de proteína G. Além 
disso, algumas proteínas G podem acoplar-se a 
mais de um tipo de proteína efetora da membrana 
plasmática. Desse modo, um receptor ativado pelo 
primeiro mensageiro, por meio de sua ligação à 
proteína G, pode colocar em ação uma variedade 
de proteínas de membrana plasmática, como os 
canais iônicos e as enzimas. Essas moléculas 
podem, por sua vez, induzir uma diversidade de 
eventos celulares. 
 
Muitos hormônios ativam receptores que regulam 
indiretamente a atividade de proteínas-alvo por 
acoplamento com grupos de proteínas da 
membrana celular, chamadas proteínas 
heterotriméricas de ligação a guanosina trifosfato 
(GTP) (proteínas G). 
 
 
- Receptores que funcionam como enzimas: 
O receptor em si pode ser uma enzima. Com uma 
exceção, a atividade enzimática é de uma 
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proteinoquinase, geralmente uma tirosinoquinase. A 
exceção é o receptor que funciona como umaguanilato ciclase para gerar GMP cíclico. 
 
Outros receptores da membrana plasmática para 
mensageiros hidrossolúveis têm atividade 
enzimática intrínseca. Alguns receptores, quando 
ativados, funcionam diretamente como enzimas ou 
se associam 
estreitamente às enzimas que ativam. 
 
Os diversos receptores que possuem atividade 
enzimática intrínseca são proteinoquinases. Destas, 
a grande maioria fosforila especificamente 
resíduos de tirosina. Consequentemente, esses 
receptores são conhecidos como ​receptores 
tirosinoquinases​. 
 
A ligação de um mensageiro específico ao receptor 
modifica a conformação do receptor, de modo que 
sua porção enzimática, localizada no lado 
citoplasmático da membrana plasmática, é ativada. 
Isso resulta em autofosforilação do receptor; ou 
seja, o receptor fosforila alguns de seus próprios 
resíduos de tirosina. As fosfotirosinas 
recém-criadas na porção citoplasmática do 
receptor servem como locais de ancoragem para 
proteínas citoplasmáticas. As proteínas de 
ancoragem associadas então ligam e ativam outras 
proteínas, que, por sua vez, ativam uma ou mais 
vias de sinalização no interior da célula. O 
denominador comum dessas vias é que todas 
envolvem a ativação de proteínas citoplasmáticas 
por fosforilação. 
 
Há uma exceção fisiologicamente importante para 
a generalização de que os receptores de membrana 
plasmática com atividade enzimática inerente 
funcionam como proteinoquinases. Nessa exceção, 
o receptor funciona tanto como um receptor como 
uma ​guanilato ciclase​ para catalisar a formação, 
no citoplasma, de uma molécula conhecida como 
GMP cíclico (cGMP)​. Por sua vez, o cGMP funciona 
como um segundo mensageiro para ativar uma 
proteinoquinase denominada ​proteinoquinase 
dependente de cGMP​. Essa quinase fosforila 
proteínas específicas que então medeiam a 
resposta da célula ao mensageiro original. 
 
A responsividade variável de uma célula a um 
hormônio depende principalmente dos receptores e 
das vias de transdução de sinal da célula. Se não 
há receptores hormonais em um tecido, as suas 
células não podem responder a este hormônio. Se 
os tecidos possuem diferentes receptores e vias 
associadas aos receptores 
para o mesmo hormônio, eles responderão de 
maneira diferente. 
 
- Receptores que interagem com janus quinases 
citoplasmáticas: 
 
a atividade enzimática – novamente, a atividade de 
tirosinoquinase – reside não no receptor, mas em 
uma família de quinases citoplasmáticas distintas, 
denominada ​janus quinases​ (​JAKs​), que estão 
associadas ao receptor. Nestes casos, o receptor e 
a janus quinase associada funcionam como uma 
unidade. A ligação de um primeiro mensageiro ao 
receptor causa uma alteração conformacional no 
receptor, que leva à ativação da janus quinase. 
Diferentes receptores associam-se a diferentes 
membros da família janus quinase e as distintas 
janus quinases fosforilam diferentes 
proteínas-alvo. 
 
 O resultado dessas vias é a síntese de novas 
proteínas, que medeiam a resposta celular ao 
primeiro mensageiro. Um exemplo significativo 
mediado primariamente via receptores ligados às 
janus quinases é aquele das citocinas – proteínas 
secretadas por células do sistema imune que 
apresentam uma função crítica nas defesas 
imunológicas 
 
OBS:​ ​Principais segundos mensageiros 
 Exemplo de amplificação de sinal: 
 
 
 
Fosfolipase C, diacilglicerol e inositol trifosfato. 
 Essa enzima catalisa a degradação de um fosfolipídio 
da membrana plasmática, conhecido como 
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fosfatidilinositol bifosfato, abreviado como PIP2, para 
diacilglicerol ​ ( ​DAG ​) e ​inositol trifosfato ​ ( ​IP3 ​)  
 
 
 
- Outros mensageiros: 
Os ​eicosanoides​ são uma família de moléculas 
produzidas a partir do ácido graxo poli-insaturado 
denominado ácido araquidônico, que está presente 
nos fosfolipídios da membrana plasmática. São 
gerados em muitos tipos de células em resposta a 
diferentes tipos de sinais extracelulares; estes 
incluem vários fatores de crescimento, moléculas 
do sistema imune e mesmo outros eicosanoides. 
Portanto, os eicosanoides podem agir como 
mensageiros extracelulares e intracelulares, 
dependendo do tipo celular. 
 
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Quadro referência de segundos mensageiros importantes. 
Substância Fonte Efeitos 
Ca2+  Entra na célula por 
intermédio de 
canais iônicos na 
membrana 
plasmática ou é 
liberado para o 
citosol a partir do 
retículo 
endoplasmático 
Ativa a proteinoquinase 
C, calmodulina e outras 
proteínas ligadoras de 
Ca2+, Ca2+-calmodulina 
ativa as 
proteinoquinases 
dependentes de 
calmodulina. Um 
receptor ativado pode 
aumentar a 
concentração de Ca2+ 
citosólico ao promover 
a abertura de canais de 
Ca2+ na membrana 
plasmática e/ou retículo 
endoplasmático. O Ca2+ 
liga-se a uma das 
várias proteínas 
intracelulares, mais 
frequentemente a 
calmodulina. A 
calmodulina ativada 
pelo cálcio ativa ou 
inibe muitas proteínas, 
incluindo 
proteinoquinases 
dependentes de 
calmodulina. 
 
AMP 
cíclico 
(cAMP) 
Uma proteína G 
ativa a adenilato 
ciclase na 
membrana 
plasmática, que 
Ativa a proteinoquinase 
dependente de cAMP 
(proteinoquinase A) 
catalisa a 
formação de cAMP 
a partir do ATP 
GMP 
cíclico 
(cGMP) 
Gerado a partir do 
trifosfato de 
guanosina em uma 
reação catalisada 
por um receptor da 
membrana 
plasmática com 
atividade de 
guanilato ciclase 
Ativa a proteinoquinase 
dependente de cGMP 
(proteinoquinase G) 
Diacilglice
rol (DAG) 
Uma proteína G 
ativa a fosfolipase 
C da membrana 
plasmática, que 
catalisa a geração 
de DAG e IP3 a 
partir do 
fosfatidilinositol 
bifosfato da 
membrana 
plasmática (PIP2) 
Ativa a proteinoquinase 
C 
Inositol 
trifosfato 
(IP3) 
Ver DAG acima  Libera Ca2+ do retículo 
endoplasmático para o 
citosol 
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- Interrupção da atividade nas vias de transdução do 
sinal 
Uma vez iniciadas, as vias de transdução do sinal 
são eventualmente desligadas, prevenindo a 
superestimulação crônica de uma célula, que pode 
ser prejudicial. O evento-chave geralmente é a 
interrupção da ativação do receptor.  
 
Além disso, os receptores podem ser inativados em 
pelo menos outras três maneiras: (1) Os receptores 
tornam-se quimicamente alterados (geralmente por 
fosforilação), que pode diminuir sua afinidade pelo 
primeiro mensageiro e, assim, o mensageiro é 
liberado; (2) a fosforilação do receptor pode 
prevenir a ligação adicional da proteína G ao 
receptor; e (3) os receptores da membrana 
plasmática podem ser removidos quando a 
combinação do primeiro mensageiro com o 
receptor é levada para o interior da célula por 
endocitose. 
 
❖ Regulação das características dos locais de 
ligação 
Existem duas formas para controlar a atividade 
das proteínas: (1) mudar o formato da proteína, o 
que altera a ligação dos ligantes, e (2), como 
descrito antes neste capítulo, regular a síntese e 
degradação da proteína, o que determina os tipos e 
quantidades de proteínas em uma célula. 
- Modulação alostérica 
A ligação de uma molécula moduladora ao local 
regulador em uma proteína alostérica altera o 
formato do local de ligação funcional, portanto, 
alterando, dessa maneira, suas características de 
ligação e a atividade da proteína. A atividade das 
proteínas alostéricas é regulada ao variar as 
concentrações de suas moléculas moduladoras. 
 
Sempre que um ligante se liga a uma proteína, as 
forças de atração entre o ligante a proteína 
alteram o formato da proteína.  
 
 Portanto, quando uma proteína tem dois locais de 
ligação, a ligação não covalente de um ligante a 
um local pode alterar o formato do segundo local 
de ligação e, portanto, as características deligação 
daquele sítio. Este fenômeno é chamado de 
modulação alostérica e tais proteínas são 
conhecidas como proteínas alostéricas. 
 
Um local de ligação em uma proteína alostérica, 
conhecido como local funcional (ou ativo), produz a 
função fisiológica da proteína. O outro local de 
ligação é o local regulador. O ligante que se liga ao 
local regulador é conhecido como molécula 
moduladora, porque sua ligação modula 
alostericamente o formato, e, consequentemente, a 
atividade, do local funcional.  
 
 
 
- Modulação covalente 
As enzimas proteinoquinases catalisam a adição de 
um grupo fosfato a cadeias laterais de alguns 
aminoácidos em uma proteína, mudando o formato 
do local de ligação funcional da proteína e assim 
alterando a atividade da proteína pela modulação 
covalente. É necessária uma segunda enzima para 
remover o grupo fosfato, retornando a proteína a 
seu estado original. 
 
A segunda forma para alterar o formato e, 
portanto, a atividade de uma proteína é pela 
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ligação covalente de grupamentos químicos 
carregados a algumas cadeias laterais da proteína. 
Este fenômeno é conhecido como ​modulação 
covalente​. 
Transporte dos hormônios no sangue: 
A maioria dos hormônios peptídicos e todas as 
catecolaminas são hidrossolúveis. Por conseguinte, 
à exceção de alguns peptídeos, esses hormônios 
são transportados simplesmente dissolvidos no 
plasma. 
 
Por outro lado, os hormônios esteróides e os               
hormônios da tireoide pouco solúveis circulam no             
sangue, em grande parte ligados a proteínas             
plasmáticas. Embora os hormônios esteróides e           
tireoidianos sejam encontrados no plasma         
principalmente ligados a grandes proteínas,         
existem pequenas quantidades desses hormônios         
dissolvidas no plasma. O hormônio dissolvido ou             
livre está em equilíbrio com o hormônio ligado: 
Hormônio livre + Proteína de ligação ⇌ Complexo 
hormônio–proteína 
Hormônio livre e total: 
Hormônio livre ​é o hormônio que não está ligado a 
nenhuma proteína e se encontra livre no sangue. Já 
o hormônio total engloba a parte do hormônio livre 
e a parte do hormônio que está ligada à outras 
substâncias.​.  
Tanto o T4 livre quanto o T4 total são utilizados 
para avaliar a função da tireoide, ou seja, verificar 
se a glândula produz quantidade normal e 
suficiente de hormônios para fornecer energia 
para as atividades metabólicas do organismo. 
Menos de 1% do T4 se encontra na forma livre, e é 
essa forma que é metabolicamente ativa, ou seja, 
que possui função. O T4 ligado a proteínas não 
possui atividade, é apenas transportado na 
corrente sanguínea para os órgãos, e quando 
necessário, é separado da proteína para ter 
atividade. 
O hormônio livre, por outro lado, já é mais 
específico, sensível e permite avaliar melhor como 
está o funcionamento frente ao estímulo hormonal, 
pois é dosada somente a quantidade de hormônio 
que está funcional e ativa no organismo 
A concentração total de hormônio no plasma é a 
soma dos hormônios livre e ligado. Entretanto, 
somente o hormônio ​livre​ pode difundir-se para 
fora dos capilares e encontrar as células-alvo. Por 
conseguinte, a concentração biologicamente 
importante é a de hormônio livre, não a do 
hormônio total, cuja maior parte está ligada. 
Metabolismo e excreção dos hormônios: 
Após a síntese e a secreção de um hormônio no 
sangue, e sua ação sobre um tecido-alvo, sua 
atividade aumentada não é mais necessária, e a 
concentração do hormônio no sangue 
habitualmente retorna a seus valores normais. Isso 
é necessário para evitar os efeitos excessivos e 
possivelmente prejudiciais da exposição 
prolongada das células-alvo aos hormônios. 
A concentração de um hormônio no plasma 
depende (1) de sua taxa de secreção pela glândula 
endócrina e (2) de sua taxa de remoção do sangue. 
A remoção ou “depuração” do hormônio ocorre por 
meio de excreção ou de transformação metabólica. 
O fígado e os rins constituem os principais órgãos 
que metabolizam ou excretam os hormônios. 
 
 
 
Algumas vezes, um hormônio é metabolizado pelas 
células sobre as quais ele atua. No caso de alguns 
hormônios peptídicos, por exemplo, a endocitose 
dos complexos hormônio–receptor nas membranas 
plasmáticas permite que as células removam 
rapidamente os hormônios de suas superfícies e os 
catabolizem no meio intracelular. Em seguida, os 
receptores são frequentemente reciclados para a 
membrana plasmática. 
 
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Mecanismos de Ação 
 
Os receptores de hormônios esteróides e hormônios             
da tireoide estão localizados, em sua maioria,             
dentro das células-alvo; os receptores dos           
hormônios peptídicos e das catecolaminas estão           
localizados na membrana plasmática. 
 
Os hormônios podem causar suprarregulação e           
infrarregulação de seus próprios receptores, bem           
como dos de outros hormônios. A indução dos               
receptores de um hormônio por outro aumenta a               
efetividade do primeiro hormônio e pode ser             
essencial para permitir que ele exerça seus efeitos. 
 
Os receptores ativados por hormônios peptídicos e             
catecolaminas utilizam uma ou mais das vias de               
transdução de sinais ligadas a receptores da             
membrana plasmática; o resultado consiste em           
alteração do potencial de membrana ou da             
atividade das proteínas na célula. 
 
Os receptores intracelulares ativados por         
hormônios esteróides e hormônios da tireoide           
tipicamente funcionam como fatores de         
transcrição; o resultado consiste em aumento na             
síntese de proteínas específicas. 
 
Em doses farmacológicas, os hormônios podem           
exercer efeitos que não são observados em             
circunstâncias habituais, alguns podendo ser         
deletérios. 
 
Os hormônios agem se ligando a receptores. Todos 
os hormônios se ligam a receptores na célula-alvo 
e iniciam respostas bioquímicas. Essas respostas 
são o mecanismo de ação celular do hormônio. Um 
único hormônio pode atuar em múltiplos tecidos. 
Para complicar ainda mais, os efeitos podem variar 
em diferentes tecidos ou nos 
diferentes estágios de desenvolvimento 
 
Os receptores, para alguns hormônios, estão 
localizados na membrana da célula-alvo, enquanto 
outros receptores hormonais localizam-se no 
citoplasma ou no núcleo. Quando o hormônio se 
combina com seu receptor, essa ação em geral 
inicia uma cascata de reações na célula, com cada 
etapa ficando mais potencialmente ativada, de 
modo que até pequenas concentrações do 
hormônio podem ter grande efeito. 
 
As proteínas do receptor costumam ser inativadas 
ou destruídas durante o curso de sua função e, em 
outras vezes, são reativadas ou fabricadas novas 
proteínas. 
- Efeitos farmacológicos dos hormônios​: 
A administração de determinado hormônio em 
quantidades muito grandes para fins clínicos pode 
ter efeitos sobre o indivíduo que habitualmente não 
são observados em concentrações fisiológicas. 
Esses ​efeitos farmacológicos​ também podem 
ocorrer em doenças que envolvem a secreção de 
quantidades excessivas de hormônios.  
Tipos de distúrbios endócrinos: 
A despeito dessas manifestações variadas, que 
dependem do hormônio específico afetado, 
praticamente todas as doenças endócrinas podem 
ser classificadas de quatro maneiras. Incluem (1) 
hormônio em quantidade muito pequena 
(​hipossecreção​), (2) hormônio em quantidade muito 
grande (​hipersecreção​), (3) diminuição da 
responsividade das células-alvo ao hormônio 
(​hiporresponsividade​), e (4) aumento da 
responsividade das células-alvo ao hormônio 
(​hiper-responsividade​).- Hipossecreção: 
Uma glândula endócrina pode secretar uma 
quantidade demasiado pequena de hormônio em 
virtude de sua incapacidade de funcionar 
normalmente, uma condição denominada 
hipossecreção primária​. Exemplos incluem: (1) 
destruição parcial de uma glândula, levando a uma 
diminuição na secreção de hormônio; (2) 
deficiência enzimática, resultando em síntese 
diminuída do hormônio; e (3) deficiência dietética 
de iodo, levando, especificamente, a uma secreção 
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diminuída de hormônios tireoidianos. Muitas outras 
causas, como infecções e exposição a substâncias 
químicas tóxicas, têm o denominador comum de 
provocar lesão da glândula endócrina ou reduzir a 
sua capacidade de síntese ou secreção do 
hormônio. 
 
A outra causa importante de hipossecreção é a               
hipossecreção secundária​. Nesse caso, a glândula          
endócrina não está lesionada (pelo menos           
inicialmente), porém está recebendo uma         
estimulação demasiado pequena pelo seu hormônio           
trópico. A longo prazo, a falta de ação trófica dos                   
hormônios trópicos leva, invariavelmente, à atrofia           
da glândula-alvo, que pode ser revertida por meio               
de aumento do hormônio trópico. 
Para distinguir entre hipossecreção primária e           
secundária, deve-se determinar a concentração do           
hormônio trópico no sangue. Se estiver elevada, a               
causa é primária; se não estiver aumentada ou se                 
estiver abaixo do normal, a causa é secundária. 
 
A maneira mais comum de tratar a hipossecreção 
hormonal consiste em administrar o hormônio 
ausente ou um análogo sintético do hormônio. Isso 
normalmente é feito pela administração oral 
(comprimido), tópica (creme aplicado à pele) ou 
nasal (​spray​), ou por injeção. Tipicamente, a via de 
administração depende da natureza química do 
hormônio de reposição. 
 
- Hipersecreção 
Um hormônio também pode exibir ​hipersecreção 
primária​ (a glândula secreta quantidades 
excessivas do próprio hormônio) ou ​hipersecreção 
secundária​ (estimulação excessiva da glândula pelo 
seu hormônio trópico). Uma das causas de 
hipersecreção primária ou secundária consiste na 
presença de tumor de células endócrinas secretoras 
de hormônio. Esses tumores tendem a produzir 
continuamente seus hormônios em uma taxa 
elevada, mesmo na ausência de estimulação ou na 
presença de aumento da retroalimentação 
negativa. 
- Hiporresponsividade e hiper-responsividade: 
um componente do sistema endócrino pode não 
estar funcionando normalmente, embora não haja 
nada errado com a secreção hormonal. O problema 
reside no fato de que as células-alvo não 
respondem normalmente ao hormônio, uma 
condição denominada hiporresponsividade ou 
resistência ao hormônio. Um exemplo importante 
de uma doença que resulta de hiporresponsividade 
consiste na forma mais comum de diabetes melito 
(denominado ​diabetes melito tipo 2​), em que as 
células-alvo do hormônio insulina são 
hiporresponsivas a esse hormônio.  
 
Em um segundo tipo de hiporresponsividade, os 
receptores de determinado hormônio podem estar 
normais, porém pode haver um defeito em algum 
evento de sinalização que ocorre dentro da célula 
após a ligação do hormônio a seus receptores. Por 
exemplo, o receptor ativado pode não ser capaz de 
estimular a formação de AMP cíclico ou de outro 
componente da via de sinalização desse hormônio. 
 
Uma terceira causa de hiporresponsividade 
aplica-se a hormônios que exigem ativação 
metabólica por algum outro tecido após sua 
secreção. Pode ocorrer deficiência das enzimas que 
catalisam a ativação. Por exemplo, alguns homens 
secretam testosterona (o principal androgênio 
circulante) normalmente e possuem receptores 
normais de androgênios. Entretanto, esses homens 
carecem da enzima intracelular que converte a 
testosterona em di-hidrotestosterona, um potente 
metabólito da testosterona que se liga aos 
receptores de androgênios e que medeia algumas 
das ações da testosterona sobre as características 
sexuais secundárias, como crescimento dos pelos 
faciais e corporais. Em contraposição, pode 
ocorrer também hiper-responsividade a um 
hormônio, causando problemas. Por exemplo, o 
hormônio tireoidiano provoca uma 
suprarregulação de receptores beta-adrenérgicos 
para epinefrina; por conseguinte, a hipersecreção 
de hormônio tireoidiano causa, por sua vez, uma 
hiper-responsividade à epinefrina. Um resultado 
desse processo é o aumento da frequência 
cardíaca típica de indivíduos com níveis elevados 
de hormônio tireoidiano 
 
 
 
 
 
 Julia Alves Santos - UNIT - Turma XVII 
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QUESTÕES: 
1.Qual é a natureza química dos receptores? Onde estão localizados? 
2.Explique por que diferentes tipos de células respondem de modo 
distinto ao mesmo mensageiro químico. 
3.Descreva a base da infrarregulação e da suprarregulação e como 
esses processos estão relacionados à homeostasia. 
4.Qual é a primeira etapa na ação de um mensageiro em uma célula? 
5.Descreva a via de transdução de sinal que os mensageiros 
lipossolúveis utilizam. 
6.Classifique os receptores de membrana plasmática de acordo com as 
vias de transdução de sinal que eles iniciam. 
7.Qual é o resultado da abertura de um canal iônico de membrana? 
8.Compare os receptores que apresentam atividade enzimática 
intrínseca com aqueles associados às janus quinases citoplasmáticas. 
9.Descreva a função das proteínas G de membrana plasmática. 
10.Desenhe um diagrama descrevendo o sistema adenilato 
ciclase-cAMP. 
11.Desenhe um diagrama ilustrando o sistema fosfolipase 
C/DAG/IP3. 
12.Como o sistema Ca2+-calmodulina funciona? 
1.O que distingue glândulas exócrinas das endócrinas? 
2.Quais são as três classes químicas gerais dos hormônios? 
3.Quais são os principais hormônios produzidos pelo córtex 
suprarrenal? Pelos testículos? Pelos ovários? 
4.Que classes de hormônios são transportadas no sangue 
principalmente na forma do hormônio dissolvido e não ligado? 
Principalmente na forma ligada às proteínas plasmáticas? 
5.Os hormônios ligados às proteínas difundem-se para fora dos 
capilares? 
6.Que órgãos são os principais locais de excreção e inativação 
metabólica dos hormônios? 
7.Como as taxas de metabolismo e a excreção diferem para as várias 
classes de hormônios? 
8.Cite algumas transformações metabólicas que os pró-hormônios e 
alguns hormônios devem sofrer para se tornarem biologicamente 
ativos. 
9.Compare as localizações dos receptores para as várias classes de 
hormônios. 
10.Como os hormônios influenciam as concentrações de seus próprios 
receptores e as de outros hormônios? Como isso explica a 
permissividade na ação hormonal? 
11.Descreva a sequência de eventos quando os hormônios peptídicos 
ou as catecolaminas ligam-se a seus receptores. 
12.Descreva a sequência de eventos que ocorrem quando os 
hormônios esteroides ou tireoidianos ligam-se a seus receptores. 
13.Quais são os estímulos diretos para as glândulas endócrinas que 
controlam a secreção hormonal? 
14.Como o controle da secreção hormonal por íons minerais e 
nutrientes no plasma consegue um controle dessas substâncias por 
retroalimentação negativa? 
15.Como você poderia distinguir entre hipossecreção primária e 
secundária de um hormônio? Entre hipossecreção e 
hiporresponsividade? 
 
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