Comunicação Celular

Anatomia e Fisiologia Geral
Optometria e Ciências da Visão

 Células próximas
◦ Contacto físico
◦ Modificação do meio extracelular devido a atividade metabólica
 Células nervosas
◦ Libertação de transmissores químicos que atual localmente
 Transmissores químicos
◦ Actuam a grandes distâncias
◦ Hormonas, acção específica e selectiva devido à presença de
RECEPTORES
Comunicação celular

1. Sinais químicos
Identificar, descrever e comparar as principais vias de transdução de sinal
1. Sinais elétricos
Analisar os conceitos, princípios e fluxos iónicos subjacentes à geração de
um potencial de ação

Comunicação celular - Química

Mensageiros
lipossolúveis e
hidrossolúveis

 Transmissão do sinal exterior para o interior celular
◦ Recetor membranar
 Proteínas cinase
 Mensageiros secundários
 ativação de proteínas
 fosforilação
 ligação a cálcio
◦ Resposta celular

 Estruturas especializadas que reconhecem a mensagem
química
 Activam mecanismos específicos, selectivos e sensíveis
para a célula responder aos sinais químicos
 Receptores ligam-se a ligandos
o Agonistas, activam receptores
o Antagonistas, inibem receptores

 Tipo de recetores
o Unidos a canais iónicos
• Controlam canais iónicos presentes na membrana celular
o Acoplados a enzimas
• Proteínas cínase
• Fosfatases
o Acoplados a proteína G
• Ativadores da proteína G

 UNIDOS A CANAIS IÓNICOS
o Fazem parte de um canal membranar
o Ligando controla abertura/encerramento do canal
o Existe no músculo e no nervo
o Resposta rápida

 ACOPLADOS A ENZIMAS
o Ativação da região citoplasmática
• Cínases
• Fosfatases

 ACOPLADOS À PROTEÍNA G
o Acoplados a guanine
nucleotide (GDP/GTP) binding
protein – Proteína G
o Resposta + lenta
o Várias proteínas efetoras
o Vários mensageiros
secundários

Proteína G
◦ Ligação do ligando ao recetor (1)
 Ativação da proteína G (2;3)
 Ativação de proteínas efetoras (4)
 Adenilciclase ( formação de AMPc)
 Guanilciclase ( formação de GMPc)
 Fosfolipase C (formação de IP3 e DAG)
 Canais iónicos
◦ Resposta celular (6)

Adenilciclase & AMPc
Proteína
cinase AMPc
dependente
Proteína
cinase A

Guanilciclase & GMPc
Sistema análogo ao da adenilciclase
o 2º mensageiro
• GMPc
o Proteína cínase
• proteína cínase dependente do
GMPc ou proteína cínase C

Fosfolipase C & IP/DAG
Fosfolipase C
o 2º mensageiros
• IP3 – inositol fosfato
• DAG - diacilglicerol

IP3 & DAG
IP3 (inositol fosfato) – canais de Ca2+
, RE
DAG (diacilglicerol) – proteína cínase C

CÁLCIO – 2º mensageiro
Aumento da concentração citoplasmática de iões cálcio através
de vários mecanismos de transdução do sinal a ocorrer
simultaneamente

 Permeável a:
◦ Moléculas apolares
◦ Moléculas lipossolúveis
 Impermeável a:
◦ Moléculas polares
◦ Proteínas
◦ Iões
Comunicação celular - Elétrica

 Separação de iões
◦ Membrana: barreira química e física
◦ Regula a troca/transporte iónico
◦ Potencial
 Gradiente electroquímico
- +

 Diferença de potencial através da membrana celular
o Citoplasma é electricamente negativo em relação ao exterior
 Potencial de repouso
o Varia entre -20 a -200 mV
o Resulta de gradientes de Na+
e K+
através da membrana
o Permeabilidade diferencial da membrana ao Na+
e K+
Citoplasma Fluído
extracelular
Potencial de
equilíbrio
Na+
12 145 +67 mV
K+
155 4.5 -95 mV
Cl-
4.2 116 -89 mV

 Potencial de repouso varia com:
o Permeabilidade da membrana a iões
o Alteração dos gradientes iónicos
o Bomba de Na+
- K+

 Irritabilidade
o Propriedade que confere às células a capacidade de reagir
aos diferentes estímulos a que está sujeita
 Excitabilidade
o Propriedade que confere às células a capacidade de
responder a um estímulo com um potencial de acção
o Células excitáveis
• Nervosas
• Musculares

 Potencial de acção
o Reversão breve e transitória do potencial de membrana
 Resposta local
o Variações locais e breves do potencial de membrana
 Despolarização vs. Hiperpolarização

 Estímulos subliminares
o Estimulação da membrana, sem atingimento do limiar de
excitabilidade
o Variações locais, rápidas e curtas do Vm
 Condução decremental
o Intensidade diminui com a distância

 Condução omni-direccional
 Magnitude varia directamente com a força do estímulo
 Resposta local forte pode originar potencial de acção

 Resposta de maior amplitude
o Inversão do potencial de membrana
o Gerados por células musculares e neurónios
• Principal forma de comunicação neuronal (impulso
nervoso)

 Condução unidirecional não-decremental (propagação)
 Forma e amplitude constantes
 Resposta: tudo-ou-nada

 Fase de repouso
• Canais de Na+
e K+
fechados
 Fase de despolarização
• Abertura dos canais de Na+
; canais K+
fechados

 Fase de repolarização
• Canais de Na+
fecham, canais K+
abrem
 Fase de hiperpolarização
• Canais de K+
ainda abertos; membrana hiperpolarizada

 Período refratário absoluto
o Intervalo de tempo entre a
ativação e desativação dos
canais Na+
o Impede que se gere outro
potencial de ação
o Assegura que cada PA ocorre
separadamente
o Assegura a condução
unidirecional
Célula insensível a
um novo estímulo

 Período refratário relativo
o Intervalo de tempo após período
refratário absoluto, durante a
repolarização:
• Canais Na+
fechados
• Canais K+
abertos
o Limiar de excitabilidade
elevado ↔ impulso maior

 Diâmetro da fibra
o Quanto > diâmetro, + rápida a propagação
 Mielinização
o Presença de mielina, aumenta a velocidade de propagação
o Efeito isolante

 Corrente passa através do nó de Ranvier
o Canais Na+ voltagem dependentes concentrados nessa região
 Regeneração de potenciais de acção só nos nós, e “saltam”
para o nó seguinte
 Condução mais rápida que em axónios não
mielinizados

Célula excitável
Despolarização
Limiar de excitabilidade simnão
-condução decremental
-omnidireccional
potencial de acçãoresposta local
-condução não decremental
-unidireccional
vel. propagação
-mielina
-diâmetro das fibras

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