Comunicação, Integração e homeostase

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Fisiologia e Biofísica 
Comunicação, Integração e 
Homeostase 
Introdução: 
Nem toda molécula que funciona como receptor está na membrana, ela pode ser encontrada no 
citosol também. 
Processos celulares básicos são regulados por um conjunto de substâncias: 
 Hormônios esteroides; 
 Hormônios peptídicos 
 Neurotransmissores 
Esses influenciam processos celulares por diferentes vias. E não escolhemos quando vamos liberar 
essas, isso é particular de cada um e depende de neurônios que transmitem sinais para sempre 
manter a homeostase corporal. 
Célula – alvo é aquela que possui um receptor para a molécula e para os sinais enviados. 
• Qual importância da comunicação para uma comunidade? O que acontece se os meios de 
comunicação fossem interrompidos? 
 Caso fosse interrompido iriamos perder o controle da homeostase e automaticamente 
causar um desregulamento gigantesco no nosso organismo. Dessa maneira, a comunicação 
é essencial para que todo corpo atue de maneira homeostática e em conjunto, podendo 
assim combater doenças e processos inflamatórios pelas vias de comunicação. Logo, as 
células não conseguem viver em isolamento, elas dependem umas das outras para manter 
o ambiente interno compatível com a vida. 
EX: diabetes mellitus – quantidade insuficiente de mensageiro químico – insulina. 
EX: toxina de aranha (antagônica à toxina botulínica) – exagero na comunicação 
neuromuscular. 
OBS: Na ausência da insulina, o corpo não pode utilizar a glicose como a energia nas pilhas. Em 
consequência, a glicose permanece na circulação sanguínea e pode conduzir ao açúcar no sangue 
alto, conhecido como a hiperglicemia. A hiperglicemia crônica é característica do diabetes mellitus 
e, se não tratada, é associada com as complicações severas, tais como dano ao sistema nervoso, 
aos olhos, aos rins e às extremidades. 
 
Métodos básicos de comunicação celular: 
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Autócrino: a própria célula produz o mensageiro que se ligará a ela. 
Parácrino: a célula produz o mensageiro que se ligará na célula vizinha. 
Uma célula pode possuir as duas funções ao mesmo tempo. 
 
 
1. Junções comunicantes: proteínas canais (conexinas) que conectam duas células adjacentes. 
Permitem a passagem de íons e pequenas moléculas (aminoácidos, ATP,) que se difundem 
de uma célula para outra. Sinais elétricos e químicos passam de uma célula para outra. 
2. Sinais dependentes de contato: necessitam de ligação entre moléculas. 
- Sistema imune, crescimento e desenvolvimento. 
- CAMs: moléculas de adesão celular- atuam como receptores na sinalização celular. 
Transferem sinais através da membrana celular. 
3. Sinalização autócrina e parácrina: as moléculas de sinalização chegam através de difusão 
através do LEC. 
EX: histamina liberada por tecidos danificados. 
4. Comunicação de longa distância: realizada por hormônios no sistema endócrino e moléculas 
neurócrinas (neurotransmissor, neuromodulador, neuro-hormônio) no SNC. 
 
 
Mensageiros químicos: 
Causam uma resposta em outra célula, como por exemplo, alteração na atividade enzimática. 1) 
Parácrinos: Fc, F da coagulação, citocinas. 
2) Hormônios. 
3) Neurotransmissores. 
 
Diferença de hormônio e vitamina é que vitamina ingerimos e hormônio nosso corpo consegue 
produzir, logo, a vitamina D é um tipo de hormônio. 
 
• Lipofílicos: ligam-se a receptores no citoplasma ou no núcleo das células –alvo, possuem 
afinidade com a bicamada lipídica presente na membrana. O complexo resultante se liga ao 
DNA para regular a transcrição gênica e a síntese de proteínas. 
• Hidrofílicos: ligam-se à receptores na membrana celular. - Receptores ligados a canais, 
enzimas ou à proteína G. 
 
 
 
1º mensageiro: ligante que está sendo liberado no LEC. 
2º mensageiro: moléculas que serão produzidas a partir da ligação do 1º mensageiro ao seu receptor. 
 
• Receptores ligados a canais: são proteínas (específicos) e ligantes–dependentes. 
a) Canais rápidos: receptor e canal são a mesma proteína. Atuam como receptores 
ou canais iônicos – altera a propriedade elétrica da célula. 
b) Canais lentos: receptor acoplado a proteína G. 
• Sinalização do cálcio: o cálcio se comporta dessa maneira devido a sua concentração ser 
maior no LIC. No entanto, o cálcio não pode ficar dentro da célula depois de fazer a função 
necessária, ele precisa ser devolvido para o reticulo ou colocado para fora das células, pois 
ele é uma molécula extremamente reativa. 
 
 
 
• Receptores enzimáticos: apresentam duas regiões, o lado extracelular da membrana com 
receptor, e o lado enzimático no citoplasma. Eles possuem atividade de guanilato ciclase ou 
proteína cinase. 
 
 
• Receptores acoplados à proteína G: são uma família complexa de proteínas 
transmembrana que atravessam a bicamada fosfolipídica 7 vezes. A cauda citoplasmática é 
ligada a proteína G (molécula transdutora do sinal). 
EX DE LIGANTES: hormônios, FC, neurotransmissores. 
Quando proteínas G são ativadas: 
 Abrem canais iônicos; 
 Alteram atividades enzimáticas no citoplasma. 
EX: sistema da fosfolipase - foto e legenda abaixo -. 
 
 
• Receptores ionotropicos: já possuem o canal aberto para ocorrer a ligação. 
• Receptores metabotrópicos: dependem que a proteína G estimule a abertura do canal 
para ocorrer a ligação. 
EX: sistema da fosfolipase - foto e legenda abaixo -. 
 
OBS: os segundos mensageiros vão ser colocados ou gerados pelas partes de dentro da célula. 
Vão atuar em cascata, fazendo com que as moléculas em que eles “encostam” sejam ativadas. Um 
exemplo é o cálcio, que possui como efeito a alteração da atividade enzimática, além de exocitose, 
contração muscular, movimento do citoesqueleto e abertura de canais. 
 
Resumo dos sistemas de transdução de sinal: 
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Moléculas Sinalizadoras: 
▪ Íon Cálcio: entre na célula através de canais ou liberado do RE. No citosol liga-se a proteínas 
que exercem diversos efeitos: 
 calmodulina - altera atividade enzimática, abertura de canais; 
 troponina - contração muscular; 
 proteínas regulatórias que desencadeiam exocitose de vesículas secretoras; 
▪ Óxido nítrico (NO): vasodilatador, neuromodulador. Produzido nos tecidos pela oxido nítrico 
sintase e possui curta duração, produzida pelas células endoteliais. 
 
Sistema de controle Fisiológico para manter a homeostase – alças de 
resposta e de retroalimentação: 
▪ Alça de resposta: 
a) Componentes: 
 Sinal de entrada (estímulo). 
 Integrador. 
 Sinal de saída (resposta apropriada para trazer de volta a variável dentro dos 
limites). 
 
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