Membrana celular

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Estrutura da Membrana celular 
 
A membrana plasmática circunda a célula vivo lá define seus 
limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o 
ambiente extracelular. Membranas que circundam outras 
organelas tem a função de manter a diferença entre o 
conteúdo de cada organela e o citosol. 
• Gradientes iônicos que atravessam a membrana podem 
Ser usados para sintetizar ATP, Coordenar transporte de 
solutos selecionados Ou produzir transmitir impulsos 
elétricos. 
• Existe também na membrana, proteínas sinalizadoras que 
são responsáveis pela transferência de informações. 
Composiçao da membranaà membrana é constituída por uma 
fina película de moléculas de lipídios e proteínas Unidas 
principalmente por interações não covalentes. 
 
A membrana plasmática tem como característica sua fluidez, 
sua estrutura dinâmica, e movimentação de suas moléculas no 
plano da membrana. 
Camada lipídica: Bicamada que proporciona estrutura fluida da 
membrana e atua como uma barreira relativamente 
impermeável a passagem da maioria das moléculas solúveis em 
água. 
Proteínas de membrana: atravessam a bicamada lipídica e 
medeiam quase todas as funções da membrana incluindo o 
transporte de moléculas específicas através dessa bicamada e 
a catálise de reações associadas, como a síntese de ATP. Podem 
também atuar como ligantes entre o ambiente intra e extra 
celular ou à uma célula adjacente. Podem também detectar E 
transduzir sinais químicos do ambiente celular. 
 
BICAMADA LIPIDICA: são formadas espontaneamente em 
ambientes aquosos. 
Principais constituintes: Fosfoglicerídeos, esfingolipídeos e 
esteróis.	
Caracteristicas: 
• constituída por moléculas anfifílicas. 
• As mais abundantes são os fosfolípideos. Estes possuem 
grupamento da cabeça polar contendo um grupo fosfato e 
2 caudas hidrocarbonadas hidrofóbicas.Geralmente nas 
células De animais nas plantas e nas células bacterianas. 
Pode transpor ácidos graxos e podem diferir em 
comprimento. É comum que uma calda possua ligações 
insaturadas enquanto a outra possua ligações saturadas. . 
• Os principais fosfolipídeos das células animais são os 
fosfoglicerídeos. A	fosfatidiletanolamina, a fosfatidilserina 
e a fosfatidilcolina são os mais abundantes 
fosfoglicerídeos das membranas das células de mamíferos. 
• Outra classe de fosfolipídeos são os esfingolipídios. 
Juntos, os fosfolipídeos fosfatidilcolina, 
fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina e esfingomielina 
constituem mais da metade da massa de lipídeos da 
maioria das membranas celulares de mamíferos 
• Além dos fosfolipídios a bicamada contém glicolipídeos e 
colesterol. 
• Os glicolipídeos se assemelham aos esfingolipídios, Mas 
no lugar do fosfato ligado a cabeça Existe um açúcar. 
• A membrana Plasmática eucariótica contém grandes 
Quantidades de colesterol. Essa molécula tende a reforçar 
a bicamada tornando-a mais rígida. Embora o colesterol 
aumente empacotamento dos lipídios isso não torna as 
membranas menos fluidas. Às altas concentrações de 
colesterol encontradas na maioria das membranas dos 
eucariotos, O colesterol também impede que as cadeias 
de hidrocarbonetos agrupem se cristaliza. 
• As moléculas anfifilicas pertencentes a bicamada lipídica 
Podem se organizar em 2 formas: micelas Que são 
estruturas esféricas nas quais as caudas apolares ficam 
Unidas para o interior Da esfera e as cabeças polares 
ficam em contato com o meio aquoso. Também podem se 
organizar em folhas de camadas duplas que são as 
bicamadas com caudas hidrofóbicas para o interior e 
cabeças hidrofílicas para o meio aquoso 
 
• A bicamada possui a propriedade de alto selamento, ou 
seja, ao ser formada uma fenda A qual proporciona 
contato com a água ela se reorganiza de forma 
espontanea para selar esse espaço, Visto que O contato 
dela com a água não é energeticamente favorável. Nas 
membranas plasmáticas eucariótica as fendas maiores 
são reparadas pela fusão de vesículas intracelulares. 
 
• A bicamada lipídica possui também uma característica 
que torna a estrutura ideal para membranas celulares 
que é sua fluidez. 
• Moléculas fosfolipídicas nas bicamadas sintéticas 
raramente migram de um lado para o outro da 
monocamada. A única exceção que temos é o colesterol o 
qual pode “retornar” rapidamente. A esse movimento dá-
se o nome de flip-flop. 
• Moléculas lipídicas trocam de lugar rapidamente com 
suas vizinhas dentro de uma mesma monocamada. A esse 
movimento dá-se o nome de difusão lateral. 
• A regeneração da camada lipídica é feita na camada 
citosólica do retículo endoplasmático. Caso nenhuma 
dessas moléculas recém formadas migrem imediatamente 
para a monocamada não citosolica da célula não poderá 
ser formada uma nova bicamada lipídica. Esse problema é 
resolvido por proteínas de membrana trans locadoras de 
fosfolipídeos ou flipases, As quais catalisam rápido flip-
flop dos fosfolipideos de uma Camada para outra. 
• A camada de proteção aquosa que mantém os lipossomos 
isolados também soltam as membranas internas das 
células eucarióticas impedindo a fusão descontrolada. 
Isso mantém a integralidade da compartimentalização 
das organelas circundadas por membranas. 
• A membrana torna mais fluida quando formada por Cadeias 
de hidrocarboneto curtas ou quando possuem ligações 
duplas. Outro fator que regula a fluidez dessa membrana é a 
temperatura, quanto mais baixa mais fluida é a membrana. 
• Em células procarióticas as quais têm sua temperatura 
oscilada junto a do ambiente ajustam à composição de 
ácidos grátis de suas membranas para manter a fluidez 
relativamente constante. Quando a temperatura é mais 
baixa por exemplo as células desse organismo sintetizam 
ácidos graxos com mais ligações duplas, evitando assim a 
redução da fluidez da bicamada. 
• A composição de lipídios das 2 monocamadas de muitas 
membranas são distintas. Quase todas as moléculas de 
fosfolipídios que possuem colina em seus grupamentos de 
cabeça estão na monocamada externa. Já os 
grupamentos que contêm o grupo Amina primária 
terminal estão na monocamada interna. 
• A assimetria lipídica é funcionalmente importante. Em 
especial na conversão de sinais extracelulares para sinais 
intracelulares. Muitas proteínas não citosólicas se ligam 
agrupamentos de cabeças lipídicas específicas encontradas 
na camada citosólica. Um exemplo é a enzima proteína-
cinase (PKC), que é ativada em resposta a vários sinais 
extracelulares, liga se a porção citoplasmática. Onde a 
fosfotidilserina está concentrada e requer esses fosfolipídeos 
negativamente carregados para a sua atividade. 
• Assimetria dos fosfolipídios na membrana plasmática da 
celula animal É usada para distinguir células vivas de células 
mortas. A fosfatidilserina exposta na superfície celular após 
apoptose é sinalizador para que células como macrófagos 
reconheçam a célula morta e fagocitem ela. 
• Glicolipídeos são encontrados na superfície de todas as 
membranas plasmáticas eucarióticas. São encontrados na 
Monocamada mais distante do citosol. Nas células animais 
elas são constituídas de esfingosina. 
• O glicolipídio mais complexo é o gangliosídeo 
• Os glicolipídeos podem ter função de: Proteger a membrana 
contra o Baixo PH ou altas concentrações de enzimas 
degradantes; Podem atuar no reconhecimento celular; 
Podem servir como porta de entrada para toxinas 
bacterianas e vírus. 
Obs: Moleculas lipídicas da membrana plasmática das células 
animais podem se reunir de forma transiente em domínios 
especializados. A essa formação dá-se o nome de balsas 
lipídicas as quais são ricas em esfingolipídios e colesterol. Os 
esfingolipídios compõem 5% da Composição lipídica externa. 
Tem como função. Proteção das células epiteliais em condições 
de PH e na presença de enzimas degradantes. Também 
influenciam nas concentrações de íons na superfície da 
membrana, principalmente na do ion cálcio. Faz 
reconhecimento celular. Essas balsas lipídicas também 
trabalham na conversão ou transformaçãode sinais em outras 
respostas ou sinais específicos (transdução) . As balsas lipídicas 
também participam da resposta imune no processo de 
endocitose e servem como ponto de entrada para diferentes 
tipos de agentes externos. 
Obs: as membranas plasmáticas da maioria das células 
eucarióticas são mais variáveis do que a dos procariotos e das 
arqueias, não somente por conterem grandes quantidades de 
colesterol mas também por possuírem uma mistura de 
diferentes fosfolipídeos. 
PROTEINAS DE MEMBRANA 
• Desempenho a maioria das funções específicas da 
membrana e fornecem a cada tipo de lembrança celular 
Suas características e propriedades funcionais. 
• As proteínas que atravessam a bicamada lipídica são 
denominadas proteínas transmembrana. Essas proteínas 
funcionam também como canais de passagem para 
moléculas maiores ou íons. Essas proteínas são ligadas à 
membrana por uma ligação covalente. 
• Algumas proteínas não atravessam a membrana e estão 
ligadas a cadeias lipídicas ou glicoproteicas e encontram 
somente na face interna da membrana ou na face 
externa da membrana. Essas proteínas não funcionam 
como canal, mas podem funcionar como sinalizadoras, 
por exemplo auxiliam na Transmissão dos sinais 
extracelulares para o interior das células (essas estarão 
ligadas a poção citosólica da membrana plasmática por 
um grupo lipídico como Cadeias de ácidos graxos ou 
grupos prenila. 
• Há ainda a proteínas associadas a membrana, que não se 
estendem para o interior hidrofóbico da bicamada lipídica. 
Elas ficam ligadas é uma das faces da membrana por 
meio de interações não covalentes com outras proteínas 
da membrana. Esse tipo de ligação confere uma ligação 
mais frágil do que as ligações das proteínas 
transmembrana ou ligadas a cadeias lipídicas. Elas podem 
ser liberadas da membrana por processos de extração 
suave, como exposição a força iônica muito alta ou 
muito baixa; ou a ph extremo. São chamadas de proteínas 
periféricas de membrana. 
• Muitas das pequenas GTPases da família de proteínas Rab 
que regulam o tráfego de membrana intracelular, por 
exemplo, mudam dependendo do nucleotídeo que está 
ligado à proteína. No seu estado ligado à GDP, elas são 
solúveis e livres no citosol, ao passo que, no seu estado 
ligado à GTP, sua âncora lipídica fica exposta e as prende 
nas membranas. 
• Nas proteínas transmembranas de passagem única a 
cadeia polipeptídica cruza A membrana apenas uma vez 
Enquanto nas proteínas transmembrana de passagem 
múltipla a cadeia polipeptídica cruza a membrana várias 
vezes. 
• A cadeia polipeptídica cruza bicamada lipídica é uma 
conformação de alfa hélice na maioria das proteínas 
transmembrana. 
• As proteínas colinas. Tem um arranjo das cadeias 
polipeptídicas em múltiplas fitas transmembrana 
ordenadas como folhas beta em forma de cilindro. Por 
isso são denominadas Barris beta. 
• As alfa hélices transmembrana frequentemente 
interagem umas com as outras. 
• Proteínas que transpassa uma bicamada lipídica apenas 
uma vez. São responsáveis por formar um homo ou 
heterodímero que são Unidos por Fortes interações não 
covalentes e altamente específicas entre 2 alfa hélice 
membrana. A sequência de aminoácidos hidrofóbicos 
dessa ele se continha informação que coordena interação 
proteína-proteína. 
• As alfa hélice transmembranas proteínas de passagem 
múltipla ocupam posições específicas na estrutura 
enovelada da proteína que são determinadas pelas 
interações entre alfa helices vizinhas. Elas são cruciais 
para a estrutura e a função de muitos canais e 
transportadores que movem as moléculas através das 
membranas celulares. 
• Alguns barris beta formam grandes canais. As proteínas 
de passagem múltipla pela membrana que possuíssem os 
segmentos arranjados na forma de barris beta são 
comparativamente rígidas e portanto tendem a formar 
cristais facilmente quando isoladas. 
• As proteínas na forma de barris beta são abundantes 
nesta membranas externas das bactérias das 
mitocôndrias e dos cloroplastos. Algumas dessas 
proteínas são formadoras de poros que criam canais 
cheios de água permitindo que pequenas moléculas 
hidrofílicas atravessem a membrana. 
• Muitas proteínas de membrana são glicosiladas. A maioria 
das proteínas transmembrana das células animais são 
glicosiladas, Por essa razão as cadeias de oligossacarideos 
estão sempre presentes na camada não citosolica da 
membrana. 
• Os carboidratos revestem a superfície de todas as células 
eucarióticas. Podem estar ligados a membrana 
covalentemente como Glicoproteínas ou como 
glicolipídeos. Além disso podem também formar 
proteoglicanos integrais de membrana, Que consiste em 
cadeias longas de polissacarídeos ligados de forma 
covalente ao centro da proteína. No entanto em alguns 
proteoglicanos as proteínas do centro se estendem 
através da bicamada lipídica ou estão ligadas a bicamada 
por uma âncora de GPI (glicosil fosfatil inusitol). 
• Os termos glicocálix se o revestimento o celular algumas 
vezes são usados para descrever uma zona da superfície 
celular rica em carboidratos. Essa camada tem grande 
afinidade com proteínas ligaduras de carboidrato como as 
lectinas. Uma das funções dessa camada é proteger a 
célula contra danos químicos ou mecânicos e manter 
outras células a distância prevenindo interações 
indesejáveis entre célula-célula. 
• lectinas ligadas à membrana plasmática que reconhecem 
oligossacarídeos específicos nas glicoproteínas e 
glicolipídeos da superfície celular medeiam diversos 
processos temporários de adesão célula-célula, incluindo 
aqueles que ocorrem nas respostas inflamatórias e 
recirculação dos linfócitos 
• As proteínas de membrana podem ser solubilizadas e 
purificadas em detergentes, Que são pequenas moléculas 
anfifilicas de estrutura variável. Esses detergentes 
Rompem associações hidrofóbicas e destroem a bicamada 
lipídica. 
• As proteínas de membrana também podem ser 
reconstituídas a partir de detergente em solução em 
nanodiscos, que são pequenos segmentos de membrana 
de tamanho uniforme circundados por um cinturão de 
proteínas, que cobre as bordas expostas da bicamada para 
manter o segmento em solução. O cinturão é derivado de 
lipoproteínas de alta densidade (HDLs), que mantêm os 
lipídeos solúveis para o transporte no sangue. 
• A bactériaorrodopsina é uma bomba de prótons (H+) 
dirigida por luz que atravessa a bicamada lipídica como 7 
alfa hélices. 
• Como na maioria dos lipídios de membrana as proteínas 
não saltam através da bicamada lipídica, mas giram sobre 
um eixo perpendicular ao plano da bicamada. Esse 
movimento é chamado difusão rotacional 
• Outro movimento que as proteínas de membrana são 
capazes de fazer é a difusão lateral no qual elas movem-
se lateralmente dentro da membrana. 
• Como as moléculas de membrana podem estar restritas a 
um determinado domínio de membrana: Nesta 
representação de uma célula epitelial, a proteína A (no 
domínio apical da membrana plasmática) e a proteína B 
(nos domínios laterais e basais) podem se difundir 
lateralmente em seu próprio domínio, mas são impedidas 
de entrarem nos outros domínios, pelo menos 
parcialmente, devido às junções especializadas célula-
célula denominadas junções compactas. As moléculas de 
lipídeos da monocamada externa da membrana 
plasmática (extracelular) são igualmente capazes de se 
difundir entre os dois domínios; entretanto, os lipídeos na 
monocamada interna (citosólica) são capazes de fazê-lo 
(não mostrado). A lâmina basal é um fino tapete de 
matriz extracelular que separa as camadas epiteliais dos 
outros tecidos. 
 
• É possível restringir a mobilidade lateral de proteínas 
específicas de membrana plasmática. Essas são as 
formas: As	proteínas podem se auto-organizar em grandes 
agregados (como a bacteriorrodopsina na membrana 
púrpura da Halobacterium salinarum); elas podem ser 
presas por interações com grupos de macromoléculas de 
dentro (B) ou de fora (C) das células, ou (D) podem 
interagircom as	proteínas de superfície celular de outra 
célula. 
 
 
• Existem também as proteínas de curvatura da membrana 
as quais são cruciais na produção de deformações que 
controlam a curvatura local da membrana. Elas podem 
inserir domínios proteicos hidrofóbicos ou ligar âncoras 
lipídicas em um dos folhetos da bicamada; elas podem 
formar rígido os arcabouços que deformam a membrana 
ou estabiliza é uma membrana já curvada; podem causar 
Agregação dos lipídios de membrana. 
 
 
SINALIZAÇAO CELULAR 
O estudo da sinalização celular está tradicionalmente focado 
nos mecanismos pelos quais as células eucarióticas se 
comunicam umas com as outras pelo uso de molécuas de 
sinalização extracelular, como hormônios e fatores de 
crescimento. 
PRINCIPIOS DA SINALIZAÇÃO 
• Células podem se comunicar entre si apesar de terem 
vidas quase totalmente independentes. Podem também 
influenciar seu comportamento de forma mútua. 
• Parece a opção do número de celular de: processo no qual 
permite que bactérias coordenem seu comportamento 
incluindo mobilidade, produção de antibióticos, formação 
de esporos e conjugação sexual. 
• Os sistemas complexos de comunicação intercelular 
evoluíram para permitir a colaboração e a coordenação de 
diferentes tipos de Células e tecidos. 
• A comunicação entre células em organismos 
multicelulares é mediada Principalmente por moléculas 
de sinalização extra celular. Fazem comunicação com 
células distantes ou vizinhas. 
• A recepção dos sinais depende das proteínas receptoras, 
geralmente localizadas na superfície celular, às quais as 
moléculas de sinalização se ligam. Essa ligação por sua 
vez ativa Vias ou sistemas de sinalização intracelular. 
• Esse sistema depende de proteína sinalizadora intracelular 
que processa o sinal dentro da célula e distribui para os 
alvos intracelulares apropriados. 
• Os alvos finais dessa sinalização geralmente são 
chamados de proteínas efetoras que de alguma forma, 
alteradas pelo sinal recebido, implementam alteração 
adequada no comportamento celular. 
• Sinalização dependente de contato: influencia somente as 
células que estabelecem contato. É importante 
especialmente No desenvolvimento da resposta imune. 
• Quatro formas de sinalização intercelular: (A) A 
sinalização dependente de contato requer que as células 
estejam em contato direto membrana-membrana. (B) A 
sinalização parácrina depende de mediadores locais que 
são liberados no espaço extracelular e agem sobre as 
células vizinhas. (C) A sinalização sináptica é realizada 
por neurônios que transmitem sinais elétricos ao longo de 
seus axônios e liberam neurotransmissores nas sinapses, 
que frequentemente estão localizadas longe do corpo 
celular neuronal. (D) A sinalização endócrina depende das 
células endócrinas que secretam hormônios para a 
corrente sanguínea, de onde são distribuídos para todo o 
corpo. Muitas moléculas sinalizadoras de um mesmo tipo 
participam nas sinalizações parácrina, sináptica e 
endócrina: as difenrenças básicas estão na velocidade e 
na seletividade com que os sinais são enviados para seus 
alvos. 
 
• Sinalização parácrinas: sinalização mediada por 
moléculas que são secretadas pelas células sinalizadoras 
para o fluido extracelular. Essas moléculas geralmente 
são mediadores locais, Os quais atuam somente sobre as 
células no ambiente da célula sinalizadora. Geralmente 
nessa sinalização As células sinalizadoras e as células-
alvo são de tipos celulares diferentes. 
• Sinalização autócrina: na qual a célula Sinalizadora e a 
célula alvo são a mesma, Ou seja a célula Responde ao 
próprio sinal. Um exemplo disso são as células 
cancerígenas. 
• O mais sofisticado sistema de comunicação intercelular 
grande distância É o sistema nervoso. Estes promovem 
comunicação através de sinapse. 
• Outra estratégia de sinalização a longa distância 
eficiente é utilizado pelas células endócrinas as quais 
secretam moléculas sinalizadoras conhecidas como 
hormônios na corrente sanguínea. 
• As moléculas de sinalização extracelular se ligam a 
receptores específicos. A maioria dessas moléculas é 
liberada pela célula sinalizadora no espaço extracelular 
por exocitose, porém algumas são enviadas por difusão 
através da membrana enquanto outras são expostas na 
superfície externa da célula e permanecem ligadas a ela. 
• Independente da natureza do sinal a célula alvo responde 
por meio de um receptor ao qual a molécula de 
sinalização se liga iniciando uma resposta na célula-alvo. 
O sítio de ligação do receptor possui uma estrutura 
complexa que é organizada para reconhecer com alta 
especificidade a molécula de sinalização. 
• Ligação de moléculas de sinalização extracelular aos 
receptores de superfície e intracelulares: (A) A maioria das 
moléculas de sinalização é hidrofílica e, por isso, incapaz 
de atravessar a membrana da célula-alvo; elas se ligam a 
receptores de superfície que, por sua vez, geram sinais no 
interior da célula-alvo. (B) Em contraste, algumas 
moléculas de sinalização pequenas se difundem através 
da membrana plasmática e se ligam a proteínas 
receptoras no interior da célula-alvo – no citosol ou no 
núcleo (conforme mostrado na figura). Muitas dessas 
moléculas pequenas são hidrofóbicas e pouco solúveis em 
soluções aquosas; por isso, são transportadas, na 
corrente sanguínea ou em outros fluidos extracelulares, 
ligadas a proteínas carreadoras, das quais se dissociam 
antes de entrar na célula-alvo. 
 
• Cada célula está programada para responder a 
combinações específicas de sinais extracelulares. Existem 
centenas de moléculas as quais Células do Organismo 
multicelular está exposto. Elas podem ser solúveis, 
ligadas a matriz extracelular ou ligadas a superfície de 
uma célula vizinha. Podem também ser estimuladoras ou 
inibidoras. 
• A célula animal depende de múltiplos sinais 
extracelulares. Cada tipo celular exibe um conjunto de 
receptores que o torna capaz de responder a um conjunto 
correspondente de moléculas de sinalização produzidas 
por outras células. Essas moléculas de sinalização agem 
em várias combinações para regular o comportamento da 
célula. Como está mostrado na figura, uma célula requer 
múltiplos sinais para sobreviver (setas azuis), e sinais 
adicionais para crescer e se dividir (setas vermelhas) ou 
se diferenciar (setas verdes). Se a célula for privada dos 
sinais de sobrevivência apropriados, ela sofre uma forma 
de suicídio, conhecido como apoptose. A situação real é 
ainda mais complexa. Apesar de não mostrado, algumas 
moléculas de sinalização extracelular atuam na inibição 
destes e de outros comportamentos celulares, ou mesmo 
na indução da apoptose. 
 
• O neurotransmissor acetilcolina diminuir a velocidade do 
potencial de ação das células cardíacas e estimula a 
produção de saliva pelas glândulas salivares apesar dos 
receptores das células serem os mesmos (receptores 
acoplados a proteína G). Já no músculo esquelético ela 
causa a contração das células fosse ligar uma proteína 
receptora diferente. Os diferentes efeitos da acetilcolina 
mas senti que os celulares são o resultado de diferenças 
nas proteínas de sinalização intracelular, Proteínas 
efetoras e genes que são ativadas. 
• existem 3 classes principais de proteínas receptoras de 
celular: 
• Receptores acoplados a canais iônicos Ou receptores 
ionotrópicos, Os quais estão envolvidos na sinalização 
sináptica rápida entre células nervosas e células-alvo, 
como neurônios e células musculares. Os 
neurotransmissores Mediadores de sinalização abrem 
temporariamente os canais para a passagem de íons. A 
maioria dos receptores acoplados a canais iônicos 
pertence à família das proteínas homólogas 
transmembrana de passagem múltipla. 
• Receptores acoplados a proteína g: atuam indiretamente 
na regulação da atividade de uma proteína alvo ligada à 
membrana plasmática, Que pode ser uma enzima ou um 
canal iônico. Essa interação é mediada por uma proteínachamada proteína trimétrica de ligação (GTP ou proteína 
G) 
• Receptores acoplados a enzimas: quando ativadas 
funcionam como enzimas ou estão associados 
diretamente a elas. São compostas geralmente por 
proteínas transmembranas de passagem única e 
apresenta uma estrutura heterogênea em comparação as 
outras 2 classes. Apesar de muitos receptores acoplados a 
enzimas terem atividade enzimática intrínseca; muitos 
outros contam com enzimas associadas. Os ligantes 
ativam a maioria dos receptores acoplados a enzimas por 
promover sua dimerização, o que resulta na interac ̧ão e 
ativação dos domínios citoplasmáticos. 
• Moléculas sinalizadoras intracelulares são substâncias 
pequenas chamadas de segundos mensageiros.Temos 
como exemplo o AMPciclico e o Ca2+ que são 
hidrossolúveis e se difundem ao citosol, enquanto o 
diacilglicerol é lipossolúvel e se difunde no plano da 
membrana plasmática. Em ambos casos eles transmitem 
um sinal por se ligarem a proteínas de sinalização ou 
efetoras específicas e alterarem o seu comportamento. 
• Comutadores celulares: responsáveis por ocasionar 
inativação o celular. Isso ocorre quando esses 
comutadores são ativadas e permanecem assim até que 
um outro processo se inativo. Esse processo é de extrema 
importância, pois para que a célula transmita outro sinal 
a molécula precisa retornas ao seu estado inativo inicial. 
• A maior classe de comutadores consiste em proteínas que 
são ativadas ou inativadas por fosforilação. A proteína-
cinase adiciona grupo fosfato de modo covalente. E por 
outro lado sao desdefosforiladas por uma proteína-
fosfatase que remove grupos fosfato da molécula. 
• Proteínas-cinase: Podem ser serinas/treoninas-sinase os 
grupos Hidroxilas de serinas e treoninas. Outras são as 
torosinas-cinase que fosforilam resíduos de tirosina. 
• Diversas proteínas são ativadas por desfosforilação e não 
por fosforilação. Uma proteína de ligação a GTP é 
induzida a trocar seu GDP por GTP, o que a ativa; esta 
proteína é autoinativa- da quando hidrolisa seu GTP a 
GDP. 
• Cascatas de cinase: ocorre quando uma cinase É ativada 
por fosforilação e fosforila a próxima cinase em sequência 
e assim por diante. 
• Outra classe de comutadores moleculares são as 
proteínas de ligação ao GTP. Elas estão no estado ativado 
quando o GTP está ligado a elas e estão no estado 
inativado quando o GDP está ligado a elas. Quando 
ativadas geralmente possuem atividade GTPase intrínseca 
inativando a si mesmo, hidrolisando o GTP a GDP. 
• As proteínas reguladoras específicas controlam ambos os 
tipos de proteínas de ligação a GTP. As proteínas de 
ativação da GTPase (GAPs) convertem as proteínas a um 
estado “inativado” pelo aumento da taxa de hidrólise do 
GTP. Ao contrário, os fatores de troca de nucleotídeos de 
guanina (GEFs) ativam as proteínas de ligação a GTP por 
estimular a liberação do GDP, o que permite a ligação de 
um novo GTP. 
 
• A maioria das vias de sinalização contém etapas 
inibidoras e, uma seque ̂ncia de duas etapas de inibição 
pode ter o mesmo efeito de uma etapa de ativação, ou 
seja, Uma sequência de dois sinais inibidores produz um 
sinal positivo. 
• Os sinais intracelulares devem ser precisos e específicos 
em um citoplasma repleto de moléculas sinalizadoras. 
• Células podem frequentemente exibe variação aleatória 
na concentração ou na atividade de suas moléculas 
sinalizadoras intracelulares. Do mesmo modo moléculas 
individuais em uma grande população podem variar suas 
atividades ou interações com outras moléculas. Essa 
variabilidade de sinal introduz outra forma de ruído que 
pode interferir na precisão e na eficiência da sinalização. 
• Os complexos de sinalização intracelular formam-se 
receptores ativados. Localizando uma molecula 
sinalizadora na mesma região da celula ou dentro de 
grandes complexos proteicos assegura que elas interagem 
não somente umas com as outras e não com parceiros 
inapropriados. 
• As interações entre as proteínas de sinalização 
intracelular são mediadas por domínio de interação 
medulares. Essa associação. Rede de vários domínios de 
interação pequenos e altamente conservados que são 
encontrados em muitas proteínas de sinalização entre a 
celular. 
• Um receptor e algumas proteínas sinalizadoras 
intracelulares, que são ativadas sequencial- mente por 
ele, são pré-associados em uma grande proteína de 
suporte, formando um complexo de sinalização com o 
receptor inativo. 
• Um complexo de sinalização é organizado sobre o 
receptor somente após sua ativac ̧ão pela ligac ̧ão de uma 
molécula de sinalizac ̧ão extracelular; aqui o receptor 
ativado faz autofosforilação em múltiplos sítios, que 
atuam, então, como sítios de ancoragem para proteínas 
sinalizadoras intracelulares. 
• A ativação de um receptor leva ao aumento da 
fosforilação de fosfolipídeos específicos (fosfoinositídeos) 
na membrana plasmática adjacente, os quais servem 
como sítios de ancoragem para proteínas sinalizadoras 
intracelulares específicas, que podem agora interagir 
entre si.	 
• Algumas proteínas de sinalização consistem somente em 
2 ou mais domínios de interação e funcionam somente 
como adaptadores para reunir 2 ou mais proteínas em um 
avião. 
• Complexo de sinalização é específico formado pelo uso de 
domínios de interação modulares: Este exemplo tem 
como base um receptor de insulina, um receptor acoplado 
a enzima (Um receptor tirosina-cinase, apresentado mais 
adiante) inicialmente o receptor ativado sofre alto 
fosforilação em suas tirosinas, e uma delas recruta uma 
proteína de ancoragem chamada substrato um do 
receptor de insulina via um domínio PTB IRS1; o domínio 
PH do IRS1 também se liga a fosfoinositideos específico 
sobre a superfície interna da membrana plasmática. 
Então receptor ativado fosforila as tirosinas da IRS1 e 
uma delas se liga ao domínio SH2 da proteína adaptadora 
Grb2. Em seguida a Grb2 usa um de seus domínios SH3 
para se ligar a uma região rica em proteínas de uma 
proteína chamada SOS, que transmite o sinal adiante por 
sua ação como uma GEF, ativando uma GTPase 
monomérica chamada RAS. A SOS se liga também aos 
fosfositideos na membrana plasmática via seu domínio 
PH. A grb 2 usa seu segundo domínio SH 3 para se ligar a 
uma sequência rica em prolinas na proteína de suporte. 
Esta liga várias outras proteínas sinalizadoras e as outras 
tirosinas fosforiladas do IRS1 recrutam proteínas 
sinalizadoras adicionais condomínios SH 2. 
 
• Outra maneira de reunir receptores e proteínas de 
sinalização intracelular é concentrá-los em uma região 
específica da célula como é o cilio primário que se projeta 
como antena da superfície na maioria das células de 
vertebrados. Ele geralmente é curto, imóvel, posso foi 
microtubulos no seu interior e contém uma alta 
concentração de receptores de superfície E proteínas de 
sinalização. 
• A relação entre o sinal e a resposta varia nas diferentes 
vias de sinalização. 
• O tempo de resposta varia drasticamente em diferentes 
sistemas de sinalização, de acordo com a velocidade 
requerida para a resposta. 
• A sensibilidade aos sinais extracelulares pode variar 
muito. Por exemplo os hormônios tendem a agir 
concentrações muito baixas nas suas células alvo 
enquanto neurotransmissores precisam de concentrações 
muito altas nas sinapses. 
• A variação dinâmica de um sistema de sinalização está 
relacionada com sua sensibilidade. Sistemas envolvidos 
em decisões simples de desenvolvimento são responsivos 
em uma variável. Ja sistemas com os que controlam 
visão resposta metabólica. São altamente responsivas de 
uma variação muito mais amplas de intensidade de sinal. 
• O processamento de sinal pode reverter um sinal simples 
em uma resposta complexa. 
A integração permite que uma resposta seja controlada pelo 
recebimento de múltiplos sinais. Os sinais extracelulares A e B 
ativam diferentes vias de sinalizac ̧ão intracelulares, que levam 
à fosforilação de diferentes sítiosda proteína Y. Esta é ativada 
somente quando ambos os sítios forem fosforilados, ou seja, é 
ativada somente quando os sinais A e B estiverem presentes de 
forma simultânea. Tais proteínas são chamadas de detectores 
de coincidência. 
 
 
• A coordenação de respostas múltiplas Em uma célula 
pode ser alcançada por um único sinal extracelular. 
A velocidade de uma resposta depende da reposição de 
moléculas sinalizadoras. Determinados tipos de respostas 
celulares induzidas por um sinal, como o aumento do 
crescimento e divisão celular, envolve mudanças na expressão 
gênica e a síntese de novas proteínas; portanto elas ocorrem 
lenta- mente, iniciando, com freque ̂ncia, 1 hora ou mais após a 
chegada do sinal. Outras respostas – como mudanças no 
movimento, na secreção, ou no metabolismo celular – não 
requerem o envolvimento de alterações na transcric ̧ão de 
genes e por isso são muito mais rápidas, tendo início em 
segundos ou minutos; estas podem envolver, por exemplo, a 
fosforilação rápida de proteínas efetoras no citoplasma. As res- 
postas sinápticas mediadas por mudanças no potencial de 
membrana são ainda mais rápidas e ocorrem em milissegundos 
(não mostrado). Alguns sistemas de sinalização geram tanto 
respostas lentas quanto rápidas conforme mostrado aqui, 
permitindo que a célula responda rapidamente a um sinal 
enquanto, simultaneamente, inicia uma resposta mais 
persistente e de longa durac ̧ão. 
• As células podem responder de forma abrupta um sinal 
que aumenta gradualmente. O processamento do sinal 
pode produzir respostas graduais ou do tipo tudo ou nada. 
Algumas respostas celulares aumentam gradualmente 
com o aumento da concentração da molécula de 
sinalização extracelular, alcançando no final um platô 
quando a via de sinalização está saturada, resultando em 
uma curva de resposta hiperbólica. Em outros casos, o 
sistema de sinalização reduz a resposta em baixas 
concentrações do& então produz uma resposta brusca em 
alguma concentração intermediária do sinal resultando 
em uma curva de resposta segmoidal. Em outros casos, a 
resposta é mais abrupta e do tipo tudo ou nada, a 
resposta baixa e alta sem nenhuma resposta 
intermediária estável. 
• A retroalimentação positiva pode gerar uma resposta 
tudo ou nada. 
• A retroalimentação negativa é um motivo com o mundo 
os sistemas de sinalização.