HormôNios IntroduçAo2000

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HormôNios IntroduçAo2000

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA HORMÔNIOS E REGULAÇÃO METABÓLICA Profa. Dra. Nereide Magalhães Recife, fevereiro de 2009
  2. 2. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE HORMÔNIOS Sinais hormonais integram e coordenam atividades metabólicas de diferentes tecidos e otimizam a alocação de nutrientes e precursores para cada órgão. Integração entre os tecidos do organismo. Ex: Adrenalina, glucagon e insulina.
  3. 3. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE SISTEMA NEUROENDÓCRINO Figura 1. Fluxo de informação entre o hipotálamo e a hipófise no processo de sinalização celular. Lehninger, 2000.
  4. 4. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE SISTEMA NEUROENDÓCRINO Coordenação do Metabolismo a) Sinalização neural Um sinal elétrico (impulso nervoso) originado no corpo do neurônio é transmitido pelo axônio até as terminações, estimulando a liberação de neurotransmissores que atuam em células alvo: neurônio, miócito ou célula secretora. b) Sinalização endócrina Hormônios são secretados na corrente circulatória e são distribuídos em células alvo onde interagem com receptores para promover a resposta celular. Lehninger, 2000 Figura 2. Sinalização celular.
  5. 5. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE SISTEMA NEUROENDÓCRINO Glândulas Secretoras Figura 3. Principais glândulas secretoras do organismo. Lehninger, 2000.
  6. 6. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE SISTEMA NEUROENDÓCRINO Figura 4. Principais hormônios e glândulas secretoras. Lehninger, 2000.
  7. 7. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE REGULAÇÃO DO SISTEMA NEUROENDÓCRINO Quem controla os controladores? Figura 5. Regulação hormonal por realimentação negativa (feedback negativo). Lehninger, 2000.
  8. 8. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RECEPTORES • Transmissor • Amplificador de sinal • Extracelulares (Membranares) 1 Hélice 7 Hélices • Intracelulares Citossólicos Nucleares
  9. 9. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE Sinalização Celular • Mecanismos de Ação dos Hormônios Receptores da Membrana Plasmática – Canais iônicos • Modificação potencial de membrana Ex. Receptores da Acetilcolina – Receptores Enzimáticos Ex. Receptores da Insulina – Receptores β-adrenérgicos • Ativação da proteína G • Produção 20 mensageiro Ex. Receptores da Adrenalina
  10. 10. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE Sinalização Celular • Mecanismos de Ação dos Hormônios Receptores Citoplasmáticos Nucleares • Transcrição gênica » Ex. Receptores de hormônios da tireóide » Receptores de hormônios esteróides
  11. 11. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RECEPTORES • Extracelulares Segundo mensageiro (cAMP, IP3, Ca2+, NO) • Intracelulares Figura 6. Tipos de receptores. Lehninger, 2000.
  12. 12. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RECEPTORES Figura 7. Representação esquemática dos diferentes tipos de receptores. Lehninger, 2000.
  13. 13. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RECEPTORES MEMBRANARES a b C Figura 8. Receptores transmembranares do tipo 7 hélices (a) e enzimático do tipo tirosina quinase (b) e guanilil ciclase (c). Garrett & Grisham, 1995.
  14. 14. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RECEPTORES MEMBRANARES Figura 9. Receptor enzimático do tipo guanilil ciclase para o óxido nítrico. Lehninger, 2000.
  15. 15. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE Sinalização Celular • Interação Hormônio – Receptor (não covalente) Pontes de hidrogênio Interações hidrofóbicas Interações eletrostáticas – Modificação na conformação do receptor Enzima Regulador de Enzima Canal iônico Regulador da expressão gênica
  16. 16. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE Sinalização Celular • Mecanismos Moleculares da Transmissão do Sinal – Especificidade – Amplificação – Insensibilização/Adaptação – Integração Especificidade TFH células da hipófise anterior eritrócitos (não têm receptores) Adrenalina Glicogênio Hepatócitos Eritrócitos (falta Enzimas)
  17. 17. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RECEPTORES Figura 10. Mecanismos de transmissão de sinal hormonal. Lehninger, 2000.
  18. 18. Sinalização Celular Nereide Magalhães, DBioq, UFPE • Fatores para sensibilidade da transmissão do sinal – Alta afinidade do receptor pelas moléculas – Interação cooperativa H-R (Kd ~ 10-10M) – Amplificação do sinal pela cascata de enzimas • (milisegundos) • Insensibilização – A presença contínua do agente sinalizador leva a uma insensibilidade • Ex. Ambiente claro escuro
  19. 19. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE RESPOSTA HORMONAL Figura 11. Amplificação da resposta hormonal da adrenalina. Lehninger, 2000.
  20. 20. Sinalização Celular • Neurônios e Miócitos • Controle da abertura/fechamento dos canais iônicos – Modificação do potencial de membrana Músculo esquelético Sistema Nervoso Músculo cardíaco Células secretoras Contração muscular Batimentos cardíacos Liberação de conteúdo
  21. 21. Sinalização Celular • Canais Iônicos Sinalização elétrica em células excitáveis Neurotransmissores Ligação H – R Abertura/fechamento Influxo/saída de íons Vm = -60 mV Modificação do potencial elétrico transmembranar, Vm
  22. 22. Sinalização Celular • Neurônios e Miócitos (repouso) [íons]dentro ≠ [íons]fora Vm= -60 mV • Despolarização da Membrana • Abertura dos canais de Na+ ou Ca2+ • Influxo de Na+, Ca2+ • Hiperpolarização da Membrana – Influxo de K+
  23. 23. Sinalização Celular • Neurônios e Miócitos (repouso) [íons] intracelular ≠ [íons] extracelular Vm= -60 mV [Ca2+ ]intracelular ~ 10-7 M Influxo Ca2+ alteração da [Ca2+ ]citossólico
  24. 24. Sinalização Celular • Polarização da Membrana Transporte ativo (Na+, K+ATPase) – Saída de 3 Na+ Vm < 0 – Influxo 2 K+ Transporte passivo • Despolarização da Membrana – Influxo de 3 Na+ Vm ~ 0 – Saída de Cl- • Hiperpolarização da Membrana – Saída de K+ Vm < 0
  25. 25. Sinalização Celular • Receptor Nicotínico para Acetilcolina – Fenda pós-sináptica de certos neurônios – Miócitos na junção neuromuscular Ligação H –R despolarização da membrana (influxo de Na +, Ca2+ ) Processo cooperativo ligação no 10 sítio afinidade no 20 sítio
  26. 26. Sinalização Celular • Conversão de Sinal em Canais Iônicos – Modificação da concentração citossólica de íons (Ca2+) 20 mensageiro – Modificação do potencial de membrana (Vm) – Modificação de proteínas da membrana que são sensíveis ao Vm
  27. 27. Sinalização Celular • Receptor Nicotínico para Acetilcolina Ligação H –R despolarização da membrana (influxo de Na+, Ca2+ ) – Neurônios pós-sinápticos início de potencial de ação – Miócitos (junção neuromuscular) contração muscular • Despolarização da fibra muscular
  28. 28. Nereide Magalhães, DBioq, UFPE TRANSMISSÃO DO IMPULSO ELÉTRICO PELO CÉREBRO Figura 12. Mecanismo de ação da acetilcolina. Lehninger, 2000.
  29. 29. Sinalização Celular Receptor Nicotínico para Acetilcolina • Geração do Potencial de Ação • Impulso elétrico (impulso nervoso) 1. Abertura dos Canais de Na+ (Influxo de Na +) Despolarização da membrana (local)
  30. 30. Sinalização Celular Receptor Nicotínico para Acetilcolina 2. Abertura dos Canais de K+ (saída de K + ) Repolarização da membrana (local) 3. Abertura dos Canais de Ca2+ . Ca2+ age como 20 mensageiro promove a liberação de acetilcolina na fenda sináptica . Acetilcolina difunde para a célula pós-sináptica (neurônio ou miócito) . Ligação com receptor despolarização da membrana . Passagem da informação para a próxima célula do circuito
  31. 31. Sinalização Celular Neurônios com Receptores (canais iônicos) que respondem a vários neurotransmissores Serotonina (K+, Na+, Ca2+) Glutamato (K+, Na+, Ca2+) Glicina, GABA (Cl-)

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