Comunicações celulares por meio de sinais químicos
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Comunicações celulares por meio de sinais químicos
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Sinais químicos
• Troca de informações por meio de moléculas;• Formação ordenada dos tecidos;• Coordenação do crescimento e funcionamento
do corpo;• Os mensageiros químicos influenciam o
metabolismo, multiplicação, secreção, fagocitose, produção de anticorpos, contração e outras atividades celulares.
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Atuação
• Moléculas sinalizadoras ou ligantes;• Receptores;
– Reconhecimento específico do ligante.
Tipos de comunicação:
Glândulas exócrinas->hormônios->células alvoComunicação parácrina->céls vizinhasNeurotransmissores-> sinapses
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Molécula receptora define o sinal químico
• Ativação ou inibição de atividades celulares;• Estrutura molecular do receptor;• Ex.: acetilcolina• Músculo esquelético – contração muscular• Músculo cardíaco – diminuição do ritmo e
força de contração• Receptores iguais com respostas diferentes->Maquinaria molecular intracelular.
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Glândulas endócrinasGlândulas endócrinas
• Comunicação -> Processo lento;
• Glândulas-> capilares sanguíneos-> receptores
• Especificidade depende do hormônio e das células alvos;
• Resposta:– Liberação de secreção ou inibição de secreção
• Hipotálamo e hipófise: associação funcional entre sistema nervoso e endócrino.
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Duração da resposta
• Rápida
[glicose]
Pâncreas endócrino
Secreção de insulina
Captação de glicose pelas céls musculares e adiposas
Testosterona, estrógenos e progesterona
Respostas prolongadas
• Lenta
Entram nas células-alvo
Ligam-se a receptores no citoplasma
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Mecanismo de ação dos hormôniosMecanismo de ação dos hormônios
• Todos os hormônios hidrossolúveis são captados por receptores localizados na membrana plasmática das células alvo;
• Receptores: catalíticos (funcionam como enzimas);– Receptores de Insulina;
• Mediadores ou mensageiros intracelulares cAMP, Ca2+;
Células hepáticas ou musculares
adrenalinaexpostas [cAMP]
intracelular
fosforilaseglicogênica
Hidrólise do
glicogênio
glicose
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Síntese de cAMP
• ATP cAMPAdenilato ciclase
• cAMP 5’-AMPcAMP fosfodiesterases
Degradação de cAMP
Os níveis de cAMP podem aumentar ou diminuir, dependendo do receptor da célula alvo-adrenérgicos – adrenalina – teor intracelular de cAMP-adrenérgicos – adrenalina – teor intracelular de cAMP
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Íons CaÍons Ca2+2+
• Alta concentração extracelular• Baixa concentração intracelular• Sinal químico -> aberturas dos canais de Ca2+ ->
entrada dos íons -> ativação dos mecanismos dependentes de Ca2+
• Bomba de Ca2+ bombeia excesso para fora da célula;• Retículo endoplasmático liso e mitocôndrias
armazenam Ca2+;• Processos mitóticos e secreção celular.
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Glicoproteínas como ReceptoresGlicoproteínas como Receptores
• Atravessam toda a membrana• Cinases específicas para tirosina• Parte extracelular da proteína adere ao sinal químico• Parte citoplasmática se torna enzimática pelo sinal
químico• Transferência do grupamento fosfato terminal do ATP
para o grupamento –OH- de tirosinas• Ex.: receptores para insulina, fatores de crescimento
– EGF e PDGF– Curiosidade: receptor de insulina mutante-> paciente
diabético
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Modificações adaptativas Modificações adaptativas nas células alvonas células alvo
• Célula exposta ao mesmo estímulo por tempo prolongado passa a responder com menor intensidade;
• Adaptação ou dessensibilização– Diminuição do n.o de receptores;– Modificação dos receptores;– Modificações nas proteínas intermediárias;
• Conseqüência da endocitose– Digestão por enzimas hidrolíticas ou reciclados
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Hormônios lipossolúveis atuam Hormônios lipossolúveis atuam sobre receptores intracelularessobre receptores intracelulares
• Hormônios esteróides, sintetizados a partir do colesterol.• Atravessam as membranas celulares por difusão passiva;• Seguem pelo plasma complexados a proteínas anfipáticas
– Região hidrofóbica-> ligação do hormônio– Região hidrofílica-> solubilidade do complexo no plasma
sanguíneo
• Ligam-se a receptores citoplasmáticos ou nucleares, modificando conformação espacial.
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Receptor ativado por hormônio Receptor ativado por hormônio liga-se ao DNA influenciando liga-se ao DNA influenciando
a transcrição gênicaa transcrição gênica• Receptores para hormônios localizam-se tanto no plasma como no
núcleo;• Só adquirem atividade ligados a hormônios;• Receptor+hormônio ativa/inibe certos genes;• Dependente das características da célula alvo;• Os receptores são os mesmos, mas os genes ativados dependem do tipo
celular;• Receptores iguais: estradiol, progesterona e cortisol e codificados por 1
gene;• Testosterona: outro receptor, outro gene;• Síndrome da feminização testicular
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Comunicação parácrinaComunicação parácrina
• É realizada através de células que produzem mediadores químicos de ação local;
• Mastócitos: heparina e histamina• Mediadores da inflamação, proliferação celular,Contração muscular lisa dos vasos sanguíneos;• Prostaglandinas – derivadas do ác. araquidônico;• Ácido araquidônico é formado a partir de fosfolipídeos de
membrana;– Diminuem a secreção de HCl no estômago;– Ciclo menstrual, induzem parto ou aborto;
• Processo inflamatório: prostaglandinas, troboxanos e leucotrienos.