Células de organismo multicelular

As células em um organismo multicelular, precisam se comunicar umas com as outras de modo a direcionarem e regularem seu crescimento, desenvolvimento e organização. Células animais se comunicam secretando substâncias químicas que sinalizam células distantes.

Sinais endócrinos ocorrem quando substâncias chamadas hormônio são secretadas pelas células e viajam através da corrente sanguínea até células-alvo. Na sinalização parácrina, a célula secreta mediadores químicos locais que ajem somente em células vizinhas. Moléculas de sinalização parácrina são rapidamente internalizadas, destruidas ou imobilizadas. A sinalização sináptica ocorre quando moléculas são liberadas de vesículas em juncões neuronais chamadas sinapses. Estas moléculas, os neurotransmissores, se difundem através da fenda sináptica e vão agir somente na célula-alvo pós-sináptica. Todas estas substâncias químicas se ligam à receptores de dentro ou de fora da célula-alvo iniciando a resposta celular.

O mecanismo de recepção varia de acordo com a solubilidade de cada tipo de molécula (endócrina, parácrina ou neurotransmissor) em água. Moléculas hidrofóbicas precisam ser carregadas pela corrente sanguínea ligadas a proteínas transporte e por isso sua meia-vida na corrente sanguínea é de horas ou dias, ao contrário de moléculas hidrofílicas que são degradadas rapidamente. Portanto, moléculas de sinalização que são solúveis em água usualmente medeiam respostas de curta duração, enquanto moléculas de sinalização que não são solúveis em água medeiam respostas bem mais longas.

Receptores intracelulares

Pequenas moléculas hidrofóbicas de sinalização (hormônios esteróides e tireoideanos) atravessam a membrana da célula-alvo para se ligarem a receptores intracelulares localizados no citoplasma ou no núcleo desta célula. O complexo hormônio-receptor sofre uma mudança conformacional que leva a um aumento da afinidade do receptor pelo DNA regulando a transcrição de genes específicos, tal ligação, leva à ativação ou à supresão destes genes. O produto de alguns genes, ainda, podem servir de ativadores de outros genes produzindo um efeito secundário.

Receptores celulares ligados à membrana

Todas as moléculas hidrofílicas e as prostaglandinas efetuam sua resposta celular por se ligarem a receptores proteicos específicos localizados na membrana da célula-alvo. Estes receptores se ligam a moléculas sinalizadoras com grande afinidade e transduzem o sinal em sinais intracelulares que afetam o desenvolvimento celular. Receptores de membrana não regulam a expressão gênica diretamente. Estes receptors transmitem o sinal através da membrana e a resposta da célula-alvo vai depender de moléculas secundárias, denominadas segundo mensageiro (ex: cAMP, fosfato de inositol ou cálcio).

Existem três tipos de receptores de membrana, baseados no mecanismo de transdução de sinal.

Receptores associados a canais: estes são canais de ions involvidos na sinalização sináptica ( tecido nervoso ou junção neuromuscular).Um transmissor específico pode rapidamente