Aula baseada no livro "Fundamentos da Biologia Celular", capítulo 16.
Importância de ler o livro e estudar seriamente para compreensão profunda.
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Sinalização celular é a forma pela qual células recebem e reagem a sinais externos.
Conceitos de Sinalização Celular
Transdução de Sinais: Conversão de tipo de sinal em outro (ex.: energia luminosa em energia química na fotossíntese).
Receptores: Essenciais para a célula reagir a sinais externos.
Sinais extracelulares são recebidos e convertidos em sinais intracelulares.
Moléculas sinalizadoras podem ser proteínas, péptidos, aminoácidos, esteroides, derivados de ácidos graxos ou gases.
Tipos de Sinalização Celular
Sinalização Hormonal: Sinais a longas distâncias pelo sangue (ex.: hormônios como testosterona).
Sinalização Parácrina: Sinais agem em células vizinhas (ex.: processos de inflamação e cicatrização).
Sinalização Autócrina: Célula libera sinal que age sobre ela mesma (ex.: células cancerosas estimulando a si mesmas).
Sinalização Neuronal: Neurônios liberam neurotransmissores a longas distâncias pelo axônio, mas de forma direcionada.
Sinalização Dependente de Contato: Contato físico entre células (ex.: diferenciação celular no desenvolvimento embrionário).
Efeitos Variados de Sinais Idênticos
O mesmo sinal pode ter diferentes efeitos dependendo do tipo de célula (ex.: acetilcolina tem efeitos diferentes no coração, glândulas salivares e músculos esqueléticos).
Combinações de Sinais e Resultados Diferentes
Vários Sinais: Uma célula pode receber múltiplos sinais, resultando em respostas variadas (ex.: sobrevivência, crescimento, diferenciação).
Reações Rápidas e Lentas na Célula
Resposta Rápida: Alteração em proteínas já prontas na célula (segundos a minutos).
Resposta Lenta: Envolvimento de transcrição e tradução de genes (minutos a horas).
Receptores de Superfície e Intracelulares
Posição dos Receptores: Depende da natureza química do sinal (hidrofílicos na superfície, hidrofóbicos dentro da célula).
Hormônios Lipídicos: Como testosterona, atravessam a membrana e agem sobre receptores internos.
Óxido Nítrico: Gás que atua como sinal, difunde-se facilmente e provoca vasodilatação.
Cascatas de Sinalização Intracelular
Receptores de Superfície: Ligação do sinal ao receptor inicia cascata que ativa proteínas efetoras (enzimas, citoesqueleto, reguladores de transcrição).
Proteínas Interruptoras: Funcionam no sistema de liga-desliga da sinalização (ativação por fosforilação ou ligação a GTP).
Classes de Receptores de Superfície: Acoplados a canais iônicos, proteína G, e enzimas.
Receptores Acoplados a Proteína G
Diversidade e Importância: Mais de 700 tipos em humanos, alvo de muitos fármacos.
Estrutura: Cadeia polipeptídica atravessa a membrana 7 vezes, ativa subunidades alfa, beta e gama ao ligar-se a GTP.
Inativação: Subunidade alfa hidrolisa GTP voltando a GDP, permitindo controle temporal do sinal.
Doenças Relacionadas: Cólera e Coqueluche envolvem toxinas que afetam a inativação da proteína G.
Alvos da Proteína G
Canais Iônicos: Ex.: Acetilcolina em células do marca-passo cardíaco abre canais de potássio, reduzindo ritmo cardíaco.
Ativação de Enzimas: Ex.: Adenilato ciclase (produz AMPc) e fosfolipase C (produz IP3 e diacilglicerol).
Segundos Mensageiros: Amplificação e transmissão do sinal dentro da célula.
Adenilato Ciclase e AMPc
Produção de AMPc: Adenilato ciclase converte ATP em AMPc, que atua como segundo mensageiro.
Papel do AMPc: Ativa PKA (proteína cinase dependente de AMPc), que fosforila proteínas alterando sua função.
Exemplo: Adrenalina estimulando a quebra do glicogênio.
Fosfolipase C e Ca2+
Ativação da Fosfolipase C: Produz IP3 e DAG, IP3 libera cálcio do retículo endoplasmático.
Papel do Cálcio: Atua em proteínas como calmodulina, que ativa outros alvos (ex.: cinases dependentes de cálcio-calmodulina).
Receptores Acoplados a Enzimas (RTKs)
Função e Importância: Participam no crescimento, proliferação, diferenciação celular; mutações podem levar ao câncer.
Ativação: Ligação do sinal (dímero) une as partes do receptor, ativando atividade cinase e autofosforilação.
Proteínas Ras: Ativadas por RTKs, frequentemente mutadas em cânceres.
Via PI3K-Akt: Atua na sobrevivência e crescimento celular; Akt fosforila e inativa proteínas pró-apoptóticas (ex.: Bad).
Resumo dos Conceitos
Diferentes tipos de sinalização celular e suas implicações funcionais.
O papel crucial dos receptores de superfície, especialmente os acoplados a proteína G e enzimas.
Importância dos segundos mensageiros na amplificação e diversificação da resposta celular.
Relevância clínica e farmacológica dos mecanismos de sinalização celular, especialmente na contextos de doenças como câncer e infecções bacterianas.