Receptores de membrana: funções, tipos, como eles funcionam

Os receptores de membrana desempenham um papel fundamental na comunicação celular, sendo responsáveis por detectar sinais externos e transmiti-los para o interior da célula. Existem diversos tipos de receptores de membrana, cada um com funções específicas e mecanismos de ação distintos. Eles podem ser classificados em receptores acoplados à proteína G, receptores de tirosina quinase, receptores de citocinas, entre outros.

Os receptores de membrana funcionam através da interação de moléculas sinalizadoras, como hormônios, neurotransmissores ou fatores de crescimento, com o receptor na superfície da célula. Essa interação desencadeia uma cascata de eventos intracelulares que resulta em uma resposta específica da célula, como a ativação de vias de sinalização, a regulação da expressão gênica ou a modificação da atividade enzimática.

Conheça os diferentes tipos de receptores presentes na membrana celular.

Os receptores de membrana são proteínas localizadas na superfície das células que desempenham um papel fundamental na comunicação celular. Eles são responsáveis por reconhecer e responder a sinais químicos do ambiente externo e iniciar uma série de eventos dentro da célula.

Existem vários tipos de receptores de membrana, cada um com funções específicas. Os receptores ionotrópicos são canais iônicos que se abrem em resposta à ligação de um ligante, permitindo a passagem de íons através da membrana. Já os receptores metabotrópicos acionam vias de sinalização intracelular mais complexas, envolvendo proteínas G e enzimas.

Outro tipo de receptor de membrana são os receptores acoplados a tirosina quinase, que ativam enzimas tirosina quinase quando ligados a um ligante específico. Essas enzimas desempenham um papel importante na regulação do crescimento e diferenciação celular.

Os receptores de canais iônicos permitem a passagem de íons através da membrana em resposta à ligação de um ligante, desencadeando uma mudança na voltagem da célula. Já os receptores citoplasmáticos estão localizados no citoplasma da célula e respondem a sinais que podem atravessar a membrana celular.

Eles são essenciais para a transmissão de sinais e para a resposta a estímulos do ambiente externo, garantindo o funcionamento adequado dos processos celulares.

Qual é o papel desempenhado por um receptor de membrana em processos celulares?

Os receptores de membrana desempenham um papel fundamental nos processos celulares, sendo responsáveis pela comunicação entre as células e o ambiente externo. Eles são proteínas localizadas na membrana celular que reconhecem e se ligam a moléculas específicas, como hormônios, neurotransmissores e nutrientes.

Essa interação desencadeia uma série de eventos intracelulares que regulam diversas funções celulares, como crescimento, diferenciação, metabolismo e resposta a estímulos externos. Os receptores de membrana atuam como uma espécie de “antena” da célula, transmitindo sinais e coordenando as respostas celulares.

Existem diferentes tipos de receptores de membrana, como os receptores de proteína G, receptores de tirosina quinase e receptores acoplados a canais iônicos. Cada tipo de receptor tem uma função específica e mecanismos de ativação distintos, mas todos desempenham um papel crucial na regulação da atividade celular.

Sua função é essencial para a sobrevivência e o funcionamento adequado dos organismos.

Conheça os 4 tipos de receptores presentes no organismo humano.

Os receptores de membrana são proteínas localizadas na membrana celular que desempenham um papel fundamental na comunicação entre as células e o ambiente externo. Eles são responsáveis por reconhecer e captar sinais químicos e físicos, transmitindo essas informações para o interior da célula.

Existem quatro tipos principais de receptores de membrana: receptores de canais iônicos, receptores acoplados à proteína G, receptores tirosina quinase e receptores de citocinas. Cada tipo de receptor tem uma função específica e um mecanismo de ação único.

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Os receptores de canais iônicos são responsáveis por regular o fluxo de íons através da membrana celular, controlando assim a excitabilidade da célula. Os receptores acoplados à proteína G são acionados pela ligação de um ligante, desencadeando uma cascata de eventos intracelulares. Os receptores tirosina quinase são importantes na regulação do crescimento celular e na transdução de sinais. Já os receptores de citocinas estão envolvidos na resposta imune e na regulação da hematopoiese.

Para que um receptor de membrana funcione corretamente, é necessário que haja uma interação específica entre o ligante e o sítio de ligação do receptor. Uma vez que o ligante se ligue ao receptor, ocorre uma mudança conformacional na proteína receptor, desencadeando uma série de eventos bioquímicos que resultam em uma resposta celular específica.

É importante entender os diferentes tipos de receptores e como eles funcionam para compreender melhor os processos fisiológicos que ocorrem no nosso corpo.

Entenda o funcionamento dos receptores e sua importância no processo de comunicação.

Os receptores de membrana desempenham um papel fundamental no processo de comunicação celular. Eles são proteínas localizadas na membrana celular que são responsáveis por reconhecer e se ligar a moléculas específicas, como hormônios, neurotransmissores e outras moléculas de sinalização. Essa interação desencadeia uma série de eventos intracelulares que regulam diversas funções celulares.

Existem diferentes tipos de receptores de membrana, cada um com funções específicas. Os receptores de ligação direta são ativados quando a molécula sinalizadora se liga diretamente ao receptor na superfície celular. Já os receptores acoplados a proteínas G funcionam de forma indireta, ativando proteínas G que transmitem o sinal para o interior da célula.

Para funcionar corretamente, os receptores de membrana passam por um processo de conformação quando se ligam à molécula sinalizadora. Isso desencadeia uma série de eventos bioquímicos que resultam em respostas celulares específicas, como a ativação de vias de sinalização, a transcrição de genes e a alteração na atividade celular.

A importância dos receptores de membrana no processo de comunicação celular é evidente, uma vez que eles são os responsáveis por permitir que as células respondam a estímulos do ambiente e coordenem suas funções de forma adequada. Qualquer disfunção nos receptores de membrana pode levar a distúrbios e doenças, tornando seu estudo e compreensão essenciais para a pesquisa biomédica.

Receptores de membrana: funções, tipos, como eles funcionam

Os receptores de membrana são uma classe de receptores celulares que estão localizados na superfície da membrana plasmática das células, permitindo a identificação de produtos químicos que, pela sua natureza, não podem atravessar a membrana.

Geralmente, os receptores de membrana são proteínas integrais de membrana especializadas na detecção de sinais químicos, como hormônios peptídicos, neurotransmissores e certos fatores tróficos; Alguns medicamentos e toxinas também podem se ligar a esse tipo de receptor.

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Esquema representativo de um receptor de membrana. Os ligantes localizados na parte externa da membrana (1), a interação ligante-membrana receptor (2) e (3) eventos subsequentes de sinalização são observados (Fonte: Wyatt Pyzynski [CC BY-SA 4.0 (https: / /creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Eles são classificados de acordo com o tipo de cascata intracelular à qual estão acoplados e que determinam o efeito final na célula correspondente, denominada célula alvo ou célula branca.

Assim, três grandes grupos foram descritos: aqueles ligados a canais iônicos, aqueles ligados a enzimas e aqueles ligados à proteína G. A ligação de ligantes a receptores gera uma alteração conformacional no receptor que desencadeia uma cascata de sinalização intracelular no célula alvo

As cadeias de sinalização acopladas aos receptores de membrana permitem amplificar os sinais e gerar respostas ou alterações transitórias ou permanentes na célula alvo. Esses sinais intracelulares são chamados coletivamente de “sistema de transdução de sinal”.

Funções

A função dos receptores de membrana e outros tipos de receptores em geral é permitir a comunicação das células entre si, de modo que os diferentes órgãos e sistemas de um organismo funcionem de maneira coordenada para manter a homeostase e responder a pedidos voluntários e automáticos emitidos pelo sistema nervoso.

Assim, um sinal químico que atua na membrana plasmática pode desencadear uma modificação amplificada de várias funções no mecanismo bioquímico de uma célula e desencadear a multiplicidade de respostas específicas.

Através do sistema de amplificação de sinal, um único estímulo (ligante) é capaz de gerar alterações transitórias imediatas, indiretas e de longo prazo, modificando a expressão de alguns genes dentro da célula alvo, por exemplo.

Tipos

Os receptores celulares são classificados, de acordo com sua localização, em: receptores de membrana (aqueles que são expostos na membrana celular) e receptores intracelulares (que podem ser citoplasmáticos ou nucleares).

Os receptores de membrana são de três tipos:

– Vinculado a canais de íons

– Enzima ligada

– Ligado à proteína G

Receptores de membrana ligados a canais iônicos

Também chamados de canais iônicos com porta do ligante, são proteínas de membrana compostas de 4 e 6 subunidades que são montadas de maneira a deixar um ducto ou poro central, através do qual os íons passam de um lado da membrana para o outro.

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Exemplo do receptor de acetilcolina, um receptor ligado a um canal iônico. Os três estados conformacionais dos mesmos são mostrados (Fonte: Laozhengzz [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Esses canais atravessam a membrana e têm uma extremidade extracelular, onde está localizado o local de ligação ao ligante, e outra extremidade intracelular que, em alguns canais, possui um mecanismo de porta. Certos canais têm um local de ligante intracelular.

Receptores de membrana ligados a enzimas

Esses receptores também são proteínas transmembranares. Eles têm uma extremidade extracelular que possui o local de ligação do ligante e que possuem uma enzima associada à sua extremidade intracelular que é ativada pela ligação do ligante ao receptor.

Receptores de membrana acoplados ou ligados à proteína G

Os receptores acoplados à proteína G têm um mecanismo indireto para a regulação das funções intracelulares das células-alvo que envolve moléculas transdutoras denominadas proteínas de ligação ou ligação de GTP ou proteínas G.

Todos esses receptores ligados à proteína G são formados por uma proteína da membrana que atravessa a membrana sete vezes e é chamada de receptores metabotrópicos. Centenas de receptores ligados a diferentes proteínas G foram identificados.

Como eles funcionam?

Nos receptores ligados aos canais iônicos, a ligação do ligante ao receptor gera uma alteração conformacional na estrutura do receptor que pode modificar uma porta, aumentar ou diminuir o zoom nas paredes do canal. Isso modifica a passagem de íons de um lado da membrana para o outro.

Os receptores ligados aos canais iônicos são, na maioria das vezes, específicos para um tipo de íon; portanto, os receptores para os canais K +, Cl-, Na +, Ca ++ etc. foram descritos. Também existem canais que permitem a passagem de dois ou mais tipos de íons.

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A maioria dos receptores ligados a enzimas está associada a proteínas cinases, especialmente à enzima tirosina cinase. Essas quinases são ativadas quando o ligante se liga ao receptor em seu local de junção extracelular. As cinases fosforilam proteínas específicas na célula alvo, o que modifica sua função.

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Exemplo de um receptor de membrana ligado à enzima tirosina quinase (Fonte: Laozhengzz [domínio público] via Wikimedia Commons)

Os receptores ligados à proteína G ativam cascatas de reações bioquímicas que acabam modificando a função de várias proteínas na célula-alvo.

Existem dois tipos de proteínas G que são proteínas G heterotriméricas e proteínas G monoméricas. Ambos estão ligados de maneira inativa ao PIB, mas, ao ligar o ligante ao receptor, o PIB é substituído por GTP e a proteína G. é ativada.

Nas proteínas G heterotriméricas, a subunidade α ligada a GTP se dissocia do complexo β, deixando a proteína G ativada. Tanto a subunidade α ligada ao GTP quanto o β livre podem mediar a resposta.

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Esquema de um receptor acoplado à proteína G (Fonte: Bensaccount na Wikipedia em inglês [Domínio público] via Wikimedia Commons)

As proteínas G monoméricas ou pequenas proteínas G também são chamadas de proteínas Ras, porque foram descritas pela primeira vez em um vírus que produz tumores sarcomatosos em ratos.

Quando ativados, estimulam mecanismos relacionados principalmente ao tráfego vesicular e com funções do citoesqueleto (modificação, remodelação, transporte, etc.).

Exemplos

O receptor de acetilcolina, ligado a um canal de sódio que se abre após a ligação à acetilcolina e que gera uma despolarização da célula alvo, é um bom exemplo de receptores de membrana ligados aos canais iônicos. Além disso, existem três tipos de receptores de glutamato que são receptores ionotrópicos.

O glutamato é um dos neurotransmissores excitatórios mais importantes no sistema nervoso. Seus três tipos de receptores ionotrópicos são: receptores NMDA (N-metil-D-aspartato), os de AMPA (a-amino-3-hidroxi-5-metil-4-isoxazol-propionato) e os de cainato (ácido Kainic)

Seus nomes derivam dos agonistas que os ativam e esses três tipos de canais são exemplos de canais excitatórios não seletivos, pois permitem a passagem de sódio e potássio e, em alguns casos, pequenas quantidades de cálcio.

Exemplos de receptores ligados a enzimas são o receptor de insulina, a família de receptores TrK ou receptores de neurotrofina e os receptores de alguns fatores de crescimento.

Entre os receptores acoplados à proteína G mais importantes estão os receptores muscarínicos de acetilcolina, receptores β-adrenérgicos, receptores do sistema olfativo, receptores metabotrópicos de glutamato, receptores para muitos hormônios peptídicos e receptores de rodopsina do sistema retiniano.

Referências

  1. Departamento de Bioquímica e Biofísica Molecular Thomas Jessell, Siegelbaum, S., e Hudspeth, AJ (2000). Principles of neural science (Vol. 4, pp. 1227-1246). ER Kandel, JH Schwartz e TM Jessell (Eds.). Nova York: McGraw-Hill.
  2. Hulme, EC, Birdsall, NJM, & Buckley, NJ (1990). Subtipos de receptores muscarínicos. Revisão anual de farmacologia e toxicologia , 30 (1), 633-673.
  3. Cull-Candy, SG; e Leszkiewicz, DN (2004). Papel de subtipos distintos de receptores NMDA nas sinapses centrais. Sci. STKE , 2004 (255), re16-re16.
  4. William, FG, & Ganong, MD (2005). Revisão de fisiologia médica. Impresso nos Estados Unidos da América, décima sétima edição, Pp-781 .
  5. Bear, MF, Connors, BW e Paradiso, MA (Eds.). (2007). Neurociência (Vol. 2). Lippincott Williams e Wilkins.

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