notas de corte sisu

Sinalização celular

Última atualização em 20 de agosto de 2022

O que é sinalização celular?

A sinalização celular é o processo de comunicação celular dentro do corpo acionada pelas células que liberam e recebem hormônios e outras moléculas de sinalização. Como processo, a sinalização celular refere -se a uma vasta rede de comunicação entre e dentro de cada célula do nosso corpo. A sinalização celular permite a coordenação dentro de organismos multicelulares.

Visão geral

A sinalização celular pode ocorrer através de várias vias diferentes, mas o tema geral é que as ações de uma célula influenciam a função de outra. A sinalização celular é necessária por organismos multicelulares para coordenar uma ampla variedade de funções. As células nervosas devem se comunicar com as células musculares para criar movimento, as células imunológicas devem evitar destruir as células do corpo e as células devem se organizar durante o desenvolvimento de um bebê.

Algumas formas de sinalização celular são intracelulares, enquanto outras são intercelulares. Os sinais intracelulares são produzidos pela mesma célula que recebe o sinal. Por outro lado, os sinais intercelulares podem viajar por todo o corpo. Isso permite que certas glândulas dentro do corpo produzam sinais que agem em muitos tecidos diferentes do corpo. Cada célula alvo terá os receptores necessários, como na imagem abaixo:

A sinalização celular é como uma pequena glândula dentro do cérebro pode reagir a estímulos externos e coordenar uma resposta. Em resposta a estímulos como luz, odores ou toque, a glândula pode, por sua vez, liberar um hormônio que ativa as respostas em diversos sistemas corporais para coordenar uma resposta a uma ameaça ou oportunidade.

Três estágios de sinalização celular

Em sua célula central, a sinalização pode ser simplesmente descrita como a produção de um “sinal” por uma célula. Este sinal é então recebido por uma célula “alvo”. Diz -se que a transdução de sinal tem três estágios:

Tipos de vias de sinalização celular

A sinalização celular serve a um propósito vital de permitir que nossas células realizem a vida como a conhecemos. Além disso, graças aos esforços concertados de nossas células por meio de suas moléculas de sinalização, nosso corpo é capaz de orquestrar as muitas complexidades que mantêm a vida. Essas complexidades, na verdade, exigem uma coleção diversificada de vias mediadas por receptor que executam suas funções únicas.

Em geral, um ligante ativará um receptor e causará uma resposta específica. Os receptores são tipicamente moléculas de proteína, como visto em azul abaixo. O ligante laranja pode ser muitos tipos diferentes de moléculas, mas forma um ajuste induzido com o receptor que é muito específico.

Receptores intracelulares

Um tipo comum de receptor de sinalização é o receptor intracelular, localizado dentro do citoplasma da célula e geralmente inclui dois tipos. Além dos receptores citoplasmáticos, os receptores nucleares são uma classe especial de proteína com diversos domínios de ligação ao DNA que, quando ligados a hormônios esteróides ou tireoidianos, formam um complexo que entra no núcleo e modula a transcrição de um gene. Os receptores IP3 são outra classe, localizada no retículo endoplasmático e realizam funções importantes, como a liberação de CA2+ que é tão crucial para a contração de nossos músculos e a plasticidade de nossas células neurais.

Canais de íons dependentes do ligante

Abrangendo nossas membranas plasmáticas, há outro tipo de receptor chamado canais de íons dependentes do ligante que permitem que os íons hidrofílicos cruzem as espessos membranas gordurosas de nossas células e organelas. Quando ligado a um neurotransmissor como a acetilcolina, os íons (geralmente K+, Na+, Ca2+ou Cl-) podem fluir através da membrana para permitir que a função de sustentação da vida do disparo neural ocorra, entre muitas outras funções!

Receptores acoplados à proteína G.

Comparativamente, os receptores acoplados à proteína G (GPCRs) continuam sendo o maior e mais diversificado grupo de receptores de membrana nos eucariotos. De fato, eles são especiais, pois recebem informações de um grupo diversificado de sinais que variam de energia luminosa a peptídeos e açúcares. Com efeito, seu mecanismo de ação também começa com uma ligação do ligante ao seu receptor. No entanto, a demarcação é que a ligação ao ligante resulta na ativação de uma proteína G que é capaz de transmitir uma cascata inteira de ativações enzimáticas e do segundo mensageiro que realizam uma incrível variedade de funções como visão, sensação, inflamação e crescimento.

Receptor tirosina -quinases

Da mesma forma, as tirosina quinases receptoras (RTKs) são outra classe de receptores revelados para mostrar diversidade em suas ações e mecanismos de ativação. Por exemplo, o método geral de ativação segue uma ligação do ligante ao receptor tirosina quinase, o que permite que seus domínios quinase dimerizem. Em seguida, essa dimerização convida a fosforilação de seus domínios da tirosina quinase que, por sua vez, permitem que proteínas intracelulares se ligam aos locais fosforilados e se tornem “ativos”. Uma função importante das tirosina -quinases do receptor é seus papéis na mediação das vias de crescimento. Obviamente, a desvantagem de ter redes de sinalização complexas está nas maneiras imprevistas pelas quais qualquer alteração pode produzir doenças ou crescimento não regulamentado – câncer. Ainda assim, ainda há muito a ser entendido sobre as vias de sinalização celular, mas um fato apreciável é que a importância que eles carregam não é nada menos que monumental.

Ligantes de sinalização celular

Normalmente, a sinalização celular é mecânica ou bioquímica e pode ocorrer localmente. Além disso, as categorias de sinalização celular são determinadas pela distância que um ligante deve percorrer. Da mesma forma, os ligantes hidrofóbicos têm propriedades gordurosas e incluem hormônios esteróides e vitamina D3. Essas moléculas são capazes de difundir através da membrana plasmática da célula alvo para se ligar a receptores intracelulares no interior.

Por outro lado, os ligantes hidrofílicos geralmente são derivados de aminoácidos. Em vez disso, essas moléculas se ligarão aos receptores na superfície da célula. Comparativamente, essas moléculas polares permitem que o sinal viaje pelo ambiente aquoso de nossos corpos sem assistência.

Tipos de moléculas de sinalização celular

Atualmente, as moléculas de sinalização recebem uma das cinco classificações.

Como a insulina sinaliza uma célula para tomar glicose?

Um ótimo (e bem usado) exemplo de uma via de sinalização celular é visto nas ações de equilíbrio da insulina. A insulina, uma pequena proteína produzida pelo pâncreas, é liberada quando os níveis de glicose no sangue ficam muito altos.

Primeiro, os altos níveis de glicose no pâncreas estimulam a liberação de insulina na corrente sanguínea. A insulina encontra seu caminho para as células do corpo, onde se liga aos receptores de insulina. Isso desencadeia uma via de transdução de sinal dentro de cada célula que faz com que os canais de glicose sejam abertos, como visto neste gráfico:

À medida que a glicose flui para a célula, os níveis de glicose na corrente sanguínea diminuem lentamente. As células usarão a glicose para criar energia ATP ou as células a armazenam como gorduras e amidos para uso posterior. Uma vez que o nível de glicose na corrente sanguínea caiu para um nível suficiente, o pâncreas para de produzir insulina e as células fecham seus canais de glicose.

Questionário

1. Nomeie corretamente os tipos de moléculas de sinalização usadas na sinalização celular:

2. Defina a sinalização endócrina:

3. Nomeie a distinção entre os sinais de justacrina e parácrina:

4. Por que é importante que as células tenham a capacidade de sinalizar um ao outro?

5. A progesterona é um hormônio sexual que tem efeitos diferentes em diferentes receptores celulares. Alguns receptores ativa, enquanto outros bloqueiam. Por que isso poderia ser benéfico evolutivamente?

Digite seu e -mail para receber resultados:

Bibliografia

Bruice, P. Y. (2011). Química Orgânica (6ª ed). Boston: Prentice Hall.

Lehninger, A.L., Nelson, D.L., & Cox, M.M. (2008). Lehninger Principles of Biochemistry (5ª ed). Nova York: W.H. Freeman.

Lodish, H. F. (ed.). (2008). Biologia celular molecular (6ª ed). Nova York: W.H. Freeman.

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.