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nicolas-diaz-valenzuela
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clase de bio cel 130 unab
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• Entodoloscasoslaseñalrepresentainformaciónqueesdetectadaporreceptoresespecíficosyconver=daenunarespuestacelular,involucrandounprocesoquímico.
• Transduccióndelaseñal.
Importanciadelacomunicacióncelular
Señalesbiológicas• Variedaddeseñalesbiológicas
• Variedadderespuestasaesasseñalesbiológicas.
• Reducidonúmerodemecanismosparadetectarseñalesextracelularesytransducirlasencambiosintracelulares.
• Integradasenfuncionescelularesespecíficas.
• AnIgenos.• Glicoproteínasdelasuperficie
celular.• Señaleseneldesarrollo.• Componentesdelamatriz
extracelular.• Factoresdecrecimiento.• Hormonas.• Luz.• Tactomecánico.• Neurotransmisores.• Odorantes.• Feromonas.• Sabores.
a) Comunicaciónpormediodemensajerosquímicos.
b) Comunicaciónpormediodeunionescomunicantes.
c) Comunicacióncélula-célulapormediodeproteínasdesuperficie
Formasdecomunicaciónentrecélulas
SeñalEndocrina.SeñalParacrina.SeñalAutocrina.
Diferenciasdelacomunicacióncelularbasadoenelrangodelaseñaltransmi=da.
“Efectocomunidad”
Contrasteentreseñalizaciónendocrinaysináp=ca
3célulasendocrinas-3hormonas-3célulasblanco
3neuronas-1señal-variascélulasblanco
Losmecanismosdelacomunicaciónintercelular.
Pasosinvolucradosenlacomunicaciónintercelular
–formacióndeunaseñalenlacélulaproductoradelaseñalcomoresultadodeunaacciónsobreesta–transportedelaseñalhacialacélulablanco.–registrodelaseñalenlacélulablanco.–transmisióndelaseñalenlacélulablanco.–transformación(transducción)delaseñalenunareacciónbioquímicaoeléctricaenlacélulablanco.–términodelaseñal.
Seismecanismosbásicosdeseñalización:ü Canalesdeiones.ü Receptoresenzimá=cos.ü Proteínasreceptoras.ü Receptoresnucleares.ü Receptoresreclutadores.ü Receptoresdeadhesión.
Mecanismosmolecularesdelatransduccióndelaseñal.
Losmecanismosdelacomunicaciónintercelular.
Célulaseñalizadora
A B
Ga=lloparalaformacióndeunaseñal
Formacióndelaseñal
TransportedelaseñalSeñal:mensajeroquímico
Receptor
Blancocelular
Deteccióndelaseñal
Transmisióndelaseñal
Respuestabioquímica
Cadenadeseñalizaciónintracelular
Alterarelmetabolismo.Alterarlaexpresióngénica.Alterarlaformacelularoelmovimiento
Mecanismosmolecularesdelatransduccióndelaseñal.
• Especificidad.Complementariedadmolecularentrelaseñalylasmoléculasreceptora.
• Receptoresdelaseñalyblancosintracelulares.
Ej.Hormonaliberadoradela3rotropinaga3llalarespuestaenlascélulasdelapituitariaanteriorperonoenhepatocitos.Epinefrinaalteraelmetabolismodelglicógenoenhepatocitosperonoeneritrocitos(presenciadereceptoresperonodelamaquinariaintracelularysustrato)
• Coopera=vidadenlasinteraccionesreceptor-ligandoproducegrandescambiosenlaac=vacióndelreceptorconpequeñoscambiosenlaconcentracióndelligando.
• Amplificaciónporunacascadaenzimá=ca.(Amplificacionesenvariosordenesdemagnitudenmilisegundos)
• Cuandounaseñalsepresentademaneracon=nuaseproducedesensibilizacióndelosreceptores.
Mecanismosmolecularesdelatransduccióndelaseñal.
Integración.Unacélulaanimaldependedemúl=plesseñalesextracelulares.Cada=pocelularexhibeungrupodereceptoresqueloshabilitapararesponderaungrupodemoléculasseñalizadoresproducidaporotrascélulas.Estasmoléculasseñalizadorestrabajanencombinaciónpararegularelcomportamientodelacélula.
Mecanismosmolecularesdelatransduccióndelaseñal.
Canalesdeiones.
• Laexcitabilidaddelascélulassensoriales,neuronasymiocitosdependedeloscanalesdeiones,transductoresdelaseñalqueproveenunpasoreguladoparaelmovimientodeionesinorgánicos.
• Seabreenpresenciadeligandooporuncambioenelpotencialdemembrana.
Canalesdeiones.
ElinflujodeNa+,oeflujodeunacarganega=va(Cl-),despolarizalamembranayllevaelpotencialdemembranacercanoacero.Eflujodepotasio,hiperpolarizalamembranayelpotencialdemembranallegaasermásnega=vo.
Canalesdeiones.
Lasneuronaspuedenresponderadis=ntosneurotransmisores.Ace=lcolina,glicina,glutamato,GABAsonligandosextracelulares.AMPc,GMPc,IP3,Ca2+,ATPsonligandosintracelulares
Regulacióndelaac=vidadenzimá=ca
• Laac=vidaddelasenzimasesreguladaenrespuestaaseñalesinternayexternas.
• Todaslasfuncionesenlacélulaestánbasadasenlafinasintonizacióndelasenzimasquesonpartederedesregulatoriasquerecibenyproducenseñalesregulatorias.
• Laregulaciónenzimá=caoperaendosniveles:
1. Cambiandolaconcentración2. Alterandolaac=vidad.
Laconcentracióndeunaenzimapuedeserreguladapor(largoplazo):
1. transcripción,traducciónyprocesamientodelARNm.
2. Proteólisis.3. Translocación.
Regulacióndelaac=vidadenzimá=ca
Laac=vidaddeunaenzimapre-existentepuedeserreguladapor(respuestarápida):
o Unióndemoléculasefectorasconunainfluenciaposi=vaonega=vaenlaac=vidadenzimá=ca.
o Modificacionescovalentes(fosforilación,ace=lación,me=lación)
Regulacióndelaac=vidadenzimá=ca
Regulaciónpormediodelavía“Ubiqui=na-proteosoma”
• Ubiqui=naesunaproteínade76residuosencontradasentodosloseucariotas.
• Sonunidasporenlacescovalentesaproteínas(marca).
• Laubiqui=nilacióndeproteínasesunprocesocomplejo,lacualinvolucratresreaccionesenzimá=casdesarrolladasportres=posdeenzimas,E1,E2yE3.
ReceptoresEnzimá=cos
• Proteínasconundominiodeuniónaligandoensusuperficieextracelularyac=vidadenzimá=caenelladocitosólico.
• Comúnmentelaac=vidadenzimá=caes=rosinaquinasa,otrossinte=zanGMPc.
Tiposdereceptoresdesuperficie:1. Receptoresconac=vidad=rosinaquinasa.2. ReceptoresacopladosaproteínaG.3. Receptoresacitoquinayreceptores=rosina
quinasano-receptores.4. Receptoresconotrasac=vidades
enzimá=cas.
ReceptoresEnzimá=cos
LaproteínaRasac=vaaunaseriedeproteínaskinasas
LaproteínaRasac=vada(Ras-GTP),es=mulaasuvezauna=rosinquinasallamadaRafqueiniciaunacadenadefosforilaciones,queculminaconlaac=vacióndegenesqueestáninvolucradosenlasíntesisdeADNyenlaac=vacióndeladivisióncelular.
GMPcesun2°mensajero.Enelriñóneintes=noprovocacambioseneltransportedeionesyretencióndeagua.Enelmúsculocardiaco(liso)señalizanrelajación.Factornatriuré=coatrial,liberadaporcélulasdelatriodelcorazóncuandoelcorazónestaes=radoporunaumentodevolumen.Encélulasdeltúbulocolector,FNAac=vaGuanililciclasa,resultandoenunaumentodeGMPcproduceunaumentodelaexcrecióndeNa+(agua).MúsculolisovascularpresentareceptoresparaFNAqueprovocarelajación(vasodilatación).
Receptoresenzimá=cos
SeñalizaciónporproteínasG.
Elreceptorde7segmentostransmembranarecibeunaseñalylatransmitealaproteínaGtrimérica(αβγ).LasubunidadαintercambiaGDP(inac=va)porGTP(ac=va)disociándoseendoscomponentesac=vosαyβγ,yambospuedenregularlaac=vidaddeproteínasblancoenlamembranaplasmá=ca.Elreceptorpermaneceac=vo.
Segundosmensajeros:IP3yDAGFosfoinositolesy
fosfolipasaC-β(-γ)
Ac=vacióndePLCporproteínaG(PLC-β)oporreceptores=rosinakinasa(PLC-γ)
Table 15-2 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Algunasrespuestasmediadasporlaac5vacióndelaPLCβ