Hormônios e transmissão de sinais celulares
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O documento discute os mecanismos moleculares da transmissão do sinal hormonal. Apresenta como os hormônios interagem com seus receptores de forma não covalente, modificando a conformação do receptor e ativando vias de sinalização. Também explica como os hormônios podem agir por meio de receptores na membrana plasmática, regulando canais iônicos e segundas mensagens, ou por receptores nucleares, controlando a transcrição gênica.
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- 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCOUNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICASCENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICADEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA HormôniosHormônios Disciplina: Bioquímica 7Disciplina: Bioquímica 7 Turma: MedicinaTurma: Medicina Profa. Dra.Profa. Dra. NereideNereide MagalhãesMagalhães Recife, 2004Recife, 2004
- 14. §§ Interação Hormônio – ReceptorInteração Hormônio – Receptor (não covalente)(não covalente) Pontes de hidrogênioPontes de hidrogênio Interações hidrofóbicasInterações hidrofóbicas Interações eletrostáticasInterações eletrostáticas –– Modificação na conformação do receptorModificação na conformação do receptor Enzima,Enzima, Regulador de Enzima,Regulador de Enzima, Canal iônicoCanal iônico Regulador da expressão gênicaRegulador da expressão gênica
- 15. §§ Mecanismos Moleculares da Transmissão doMecanismos Moleculares da Transmissão do SinalSinal –– EspecificidadeEspecificidade –– AmplificaçãoAmplificação –– Insensibilização /AdaptaçãoInsensibilização /Adaptação –– IntegraçãoIntegração EspecificidadeEspecificidade TFHTFH células da hipófisecélulas da hipófise anterioranterior eritrócitos (não têmeritrócitos (não têm receptores)receptores) AdrenalinaAdrenalina GlicogênioGlicogênio HepatócitosHepatócitos
- 16. §§ Fatores para sensibilidade daFatores para sensibilidade da transmissão do sinaltransmissão do sinal –– Alta afinidade do receptor pelasAlta afinidade do receptor pelas moléculasmoléculas –– Interação cooperativa H-R (Kd ~ 10Interação cooperativa H-R (Kd ~ 10-10-10 M )M ) –– A m p lificação do sinal pela cascata deA m p lificação do sinal pela cascata de enzimasenzimas §§ ((m ilisegundosm ilisegundos )) §§ InsensibilizaçãoInsensibilização –– A presença contínua do agenteA presença contínua do agente sinalizador leva a uma insensibilidadesinalizador leva a uma insensibilidade §§ Ex. Ambiente claro escuroEx. Ambiente claro escuro
- 17. §§ IntegraçãoIntegração –– Habilidade em receber sinais múltiplosHabilidade em receber sinais múltiplos e produzir uma resposta unificadae produzir uma resposta unificada apropriada à necessidade da célulaapropriada à necessidade da célula e/oue/ou do organismo.do organismo. –– Diferentes vias sinalizadorasDiferentes vias sinalizadoras convergem em diferentes níveis,convergem em diferentes níveis, gerando uma interação que mantém agerando uma interação que mantém a homeostasehomeostase da célula e do organismo.da célula e do organismo.
- 18. §§ Mecanismos de Ação dos HormôniosMecanismos de Ação dos Hormônios Receptores da membrana PlasmáticaReceptores da membrana Plasmática –– Canais iônicosCanais iônicos §§ Modificação potencial de membranaModificação potencial de membrana Ex. Receptores daEx. Receptores da AcetilcolinaAcetilcolina –– Receptores EnzimáticosReceptores Enzimáticos §§ Produção 2Produção 200 mensageiromensageiro Ex. Receptores da InsulinaEx. Receptores da Insulina –– ReceptoresReceptores ßß--adrenérgicosadrenérgicos §§ Ativação da proteína GAtivação da proteína G §§ Produção 2Produção 200 mensageiromensageiro Ex. Receptores da InsulinaEx. Receptores da Insulina
- 19. §§ Mecanismos de Ação dos HormôniosMecanismos de Ação dos Hormônios Receptores NuclearesReceptores Nucleares §§ Transcrição gênicaTranscrição gênica §§ Ex. Receptores de hormônios da tireóideEx. Receptores de hormônios da tireóide §§ Receptores de hormôniosReceptores de hormônios esteróidesesteróides
- 20. §§ Canais IônicosCanais Iônicos Sinalização elétrica em células excitáveisSinalização elétrica em células excitáveis NeurotransmissoresNeurotransmissores Ligação H – RLigação H – R Abertura/fechamentoAbertura/fechamento Influxo/efluxoInfluxo/efluxo de íonsde íons Modificação doModificação do potencialpotencial elétricoelétrico transmembranartransmembranar,, VVmm VVm = -60 mV
- 21. §§ Polarização da MembranaPolarização da Membrana Transporte ativo (NaTransporte ativo (Na++,, KK++ATPaseATPase)) –– Saída de 3 NaSaída de 3 Na++ –– Influxo 2 KInfluxo 2 K++ Transporte passivoTransporte passivo §§ Despolarização da MembranaDespolarização da Membrana –– Influxo de 3 NaInfluxo de 3 Na++ –– Saída deSaída de ClCl-- §§ HiperpolarizaçãoHiperpolarização da Membranada Membrana –– Saída de KSaída de K++ VVm < 0 VVm ~ 0 VVm < 0
- 22. §§ Neurônios eNeurônios e MiócitosMiócitos (repouso)(repouso) [íons][íons]dentrodentro ?? [íons][íons]forafora VVm= -60 mVmV §§ Despolarização da MembranaDespolarização da Membrana §§ Abertura dos canais de NaAbertura dos canais de Na++ ouou CaCa22++ §§ Influxo de NaInfluxo de Na++,, CaCa22++ §§ HiperpolarizaçãoHiperpolarização da Membranada Membrana –– InfluxoInfluxo de Kde K++
- 23. §§ Neurônios eNeurônios e MiócitosMiócitos (repouso)(repouso) [íons][íons] intracelularintracelular ?? [íons][íons] extracelulaextracelula VVm= -60 mVmV [[CaCa22++ ]]intracelularintracelular ~ 10~ 10-7-7 MM InfluxoInfluxo CaCa22++ alteração da [alteração da [CaCa22++ ]]citossólicocitossólico
- 24. Sinalização CelularSinalização Celular §§ Neurônios eNeurônios e MiócitosMiócitos §§ Controle daControle da abertura/fechamentoabertura/fechamento dos canaisdos canais iônicosiônicos –– Modificação do potencial de membranaModificação do potencial de membrana Músculo esqueléticoMúsculo esquelético Sistema NervosoSistema Nervoso Músculo cardíacoMúsculo cardíaco Células secretorasCélulas secretoras Contração muscularContração muscular Batimentos cardíacosBatimentos cardíacos Liberação de conteúdoLiberação de conteúdo
- 25. §§ Receptor Nicotínico paraReceptor Nicotínico para AcetilcolinaAcetilcolina –– FendaFenda pós-sinápticapós-sináptica de certos neurôniosde certos neurônios –– MiócitosMiócitos na junçãona junção neuromuscularneuromuscular Ligação H –RLigação H –R despolarização da membranadespolarização da membrana (influxo de Na(influxo de Na ++ ,, CaCa22++ )) Processo cooperativoProcesso cooperativo a ligação no 1a ligação no 100 sítiosítio afinidade no 2afinidade no 200 sítiosítio
- 26. §§ Conversão de Sinal em Canais IônicosConversão de Sinal em Canais Iônicos –– Modificação da concentraçãoModificação da concentração citossólicacitossólica dede íons (íons (CaCa22++ )) 2200 mensageiromensageiro –– Modificação doModificação do VVmm –– Modificação de proteínas daModificação de proteínas da membrana que são sensíveis aomembrana que são sensíveis ao VVmm
- 27. §§ Receptor Nicotínico paraReceptor Nicotínico para AcetilcolinaAcetilcolina Ligação H –RLigação H –R despolarização da membranadespolarização da membrana (influxo de Na(influxo de Na ++ ,, CaCa22++ )) –– NeurôniosNeurônios pós-sinápticospós-sinápticos início de potencialinício de potencial de açãode ação –– MiócitosMiócitos (junção(junção neuromuscularneuromuscular)) contração muscularcontração muscular §§ despolarização da fibra musculardespolarização da fibra muscular
- 28. Receptor Nicotínico paraReceptor Nicotínico para AcetilcolinaAcetilcolina §§ Geração do Potencial de AçãoGeração do Potencial de Ação §§ Impulso elétrico (impulso nervoso)Impulso elétrico (impulso nervoso) 1. Abertura dos Canais de Na1. Abertura dos Canais de Na++ (Influxo de Na(Influxo de Na ++)) Despolarização da membrana (local)Despolarização da membrana (local)
- 29. Receptor Nicotínico paraReceptor Nicotínico para AcetilcolinaAcetilcolina 2. Abertura dos Canais de K2. Abertura dos Canais de K++ (saída de K(saída de K ++ )) RepolarizaçãoRepolarização da membrana (local)da membrana (local) 3. Abertura dos Canais de3. Abertura dos Canais de CaCa22++ .. CaCa22++ age como 2age como 200 mensageiro promove a liberaçãomensageiro promove a liberação dede acetilcolinaacetilcolina na fendana fenda sinápticasináptica .. AcetilcolinaAcetilcolina difunde para a céluladifunde para a célula pós-sinápticapós-sináptica (neurônio ou(neurônio ou miócitomiócito)) . Ligação com receptor despolarização da. Ligação com receptor despolarização da membranamembrana . Passagem da. Passagem da ionformaçãoionformação para a próxima célulapara a próxima célula do circuitodo circuito
- 30. Neurônios com Receptores (canais iônicos) queNeurônios com Receptores (canais iônicos) que respondem a váriosrespondem a vários neurotransmissoresneurotransmissores SerotoninaSerotonina (K(K++, Na, Na++,, CaCa 2+2+)) GlutamatoGlutamato (K(K++, Na, Na++,, CaCa 2+2+)) GlicinaGlicina ((ClCl--))