9: Comunicação celular
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Embora a necessidade de comunicação celular em organismos maiores pareça óbvia, até mesmo organismos unicelulares se comunicam entre si. As células de levedura sinalizam entre si para ajudar no acasalamento. Algumas formas de bactérias coordenam suas ações para formar grandes complexos chamados biofilmes ou para organizar a produção de toxinas para remover organismos concorrentes. A capacidade das células de se comunicarem por meio de sinais químicos se originou em células únicas e foi essencial para a evolução de organismos multicelulares. A função eficiente e livre de erros dos sistemas de comunicação é vital para toda a vida como a conhecemos.
- 9.0: Prelúdio da comunicação celular
- Em organismos multicelulares, as células enviam e recebem mensagens químicas constantemente para coordenar as ações de órgãos, tecidos e células distantes. A capacidade de enviar mensagens de forma rápida e eficiente permite que as células coordenem e ajustem suas funções.
- 9.1: Moléculas de sinalização e receptores celulares
- Os sinais químicos são liberados pelas células sinalizadoras na forma de moléculas pequenas, geralmente voláteis ou solúveis, chamadas ligantes. Um ligante é uma molécula que se liga a outra molécula específica, em alguns casos, emitindo um sinal no processo. Os ligantes podem, portanto, ser considerados moléculas sinalizadoras. Ligantes interagem com proteínas nas células-alvo, que são células afetadas por sinais químicos; essas proteínas também são chamadas de receptores.
- 9.2: Propagação do sinal
- Uma vez que um ligante se liga a um receptor, o sinal é transmitido através da membrana e para o citoplasma. A continuação de um sinal dessa maneira é chamada de transdução de sinal. A transdução de sinal ocorre apenas com receptores de superfície celular porque os receptores internos são capazes de interagir diretamente com o DNA no núcleo para iniciar a síntese de proteínas. Quando um ligante se liga ao seu receptor, ocorrem mudanças conformacionais que afetam o domínio intracelular do receptor.
- 9.3: Resposta ao sinal
- Dentro da célula, os ligantes se ligam aos seus receptores internos, permitindo que eles afetem diretamente o DNA da célula e a maquinaria de produção de proteínas. Usando vias de transdução de sinal, os receptores na membrana plasmática produzem uma variedade de efeitos na célula. Os resultados das vias de sinalização são extremamente variados e dependem do tipo de célula envolvida, bem como das condições externas e internas. Uma pequena amostra de respostas está descrita abaixo.
- 9.4: Sinalização em organismos unicelulares
- A sinalização dentro da célula permite que as bactérias respondam a sinais ambientais, como níveis de nutrientes. Alguns organismos unicelulares também liberam moléculas para sinalizar uns aos outros.