Comunicación Celular: Señalización, Transducción y Control del Ciclo Celular, Resúmenes de Biología

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Comunicación celular

Comunicación celular

• La comunicación de célula a célula es esencial

para los organismos unicelulares y

pluricelulares.

• Las células se comunican comúnmente entre

sí por medio de señales químicas

Ejemplo: epinefrina

Señalización local y de larga distancia

• Las células en un organismo pluricelular se comunican

por medio de mensajeros químicos.

• Las céulas de animales y plantas tienen conexiones que

directamente conectan al citoplasma de otras células

adyacentes.

• En la señalización local, las células animales se

comunican por contacto directo o por reconocimiento

célula-célula.

Señalización local

Señalización local y de larga distancia

Las 3 etapas de la señalización celular

• Las células reciben señales durante tres procesos:
  • Recepción
  • Transducción
  • Respuesta

Receptores en la membrana plasmática

• La mayoría de las moléculas de señal que son solubles en

agua se unen a sitios específicos en las proteínas

receptoras que atraviesan la membrana plasmática.

• Hay tres tipos principales de receptores de membrana:
  • Receptores unidos a proteínas G
  • Tirosina cinasas
  • Receptores de canal de iones

G protein-coupled receptor 1 2 3 4 Plasma membrane G protein (inactive) CYTOPLASM Enzyme Activated receptor Signaling molecule Inactive enzyme Activated enzyme Cellular response GDP GTP GDP GTP GTP P (^) i GDP GDP Receptores acoplados a proteínas G

Receptores de canal de iones

• Actúan como una entrada cuando el receptor cambia de

forma.

• Cuando una molécula de señal se une como ligando al

receptor, la entrada permite el paso de iones específicos,

como sodio o calcio.

Receptores intracelulares

• Las proteínas receptoras intracelulares

se encuentran en el citosol o el núcleo

de las células blanco.

• Mensajeros químicos pequeños o

hidrofóbicos pueden atravesar la

membrana y activar receptores.

Ejemplo de ellos son las hormanas

esteroides y tiroides de los animales.

• Un complejo hormona-receptor

activado puede actuar como un factor

de transcripción, encendiendo genes

específicos.

Fosforilación y defosforilación de proteínas

• En varias rutas, la señal es transmitida por una cacada de fosforilación de proteínas
• Las proteína cinasas transfieren fosfatos de ATP a una proteína, proceso llamado fosforilación.
• Las proteínas fosfatasas remueven los fosfatos de proteínas, proceso llamado defosforilación.
• Estos dos últimos procesos actúan como interruptor molecular, activando y desactivano actividades según sea requerido.

Respuestas nucleares y citoplasmáticas

• Las rutas de transducción de señales llevan a la regulación de una o varias actividades celulares.
• Las respuestas puede ocurrir en el citoplasma o en el el núcleo.
• Muchas rutas de señales regulan la síntesis de enzimas o de otras proteínas usualmente activiando y descactivando genes en el núcleo.
• La molécula final activada en la ruta se señalización pueden funcionar como un factor de transcripción.

Rutas de apóptosis y las señales que

las provocan

• Las caspasas son las

proteasas principales que

llevan a cabo la

apoptosis.

• La apoptosis puede ser

desencadenada por

señales internas o

externas como:

• Ligandos extracelulares de señalización de muerte.
• Daño de ADN en el núcleo
• Mal plegamiento de proteínas en el retículo endoplásmico.

La apoptosis es fundamental en procesos como:

• Remodelado durante el desarrollo embrionario (ej. eliminación de las zonas interdigitales)
• Desarrollo de órganos y sistemas (ej. las neuronas que no establezcan contactos sinápticos mueren por apoptosis, los linfocitos T que reconocen antígenos propios mueren en el proceso de selección negativa).
• Mantenimiento de la homeostasis celular, para un equilibrio entre división y muerte celular (ej. en sistemas como médula ósea o el aparato digestivo)
• Defensa frente a patógenos (ej. células infectadas por virus o bacterias disparan procesos de apoptosis como defensa).
• Defensa frente al desarrollo de tumores (ej. protección frente al desarrollo de algunos tipos de tumores).