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UNIDAD VIII
MECANISMOS CELULARES DE
RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN
Las células reciben y
responden a señales de su
medio ambiente.
Tipos de señalización célula-célula
A. Endocrina. Las moléculas señal (hormonas)
son secretadas por células endocrinas
especializadas y transportadas para actuar
en células distantes.
B. Paracrina. Una molécula formada por una
célula actúa sobre células vecinas
(neurotransmisores).
C. Directa célula a célula (desarrollo
embrionario).
D. Autócrina. Respuesta celular a moléculas
producidas por la célula misma (sistema
inmune).
MEDIADORES QUÍMICOS
LOCALES
Hormonas esteroideas
Modo de acción de las
hormonas esteroideas
Óxido Nítrico
- Es la principal molécula de señalización paracrina en los
sistemas nervioso, inmune y circulatorio.
- Puede difundirse libremente a través de la membrana
plasmática.
- Actúa regulando la actividad de enzimas intracelulares.
- Un ejemplo de su acción es la dilatación de los vasos
sanguíneos.
COMUNICACIÓN MEDIANTE HORMONAS
Y NEUROTRANSMISORES
Neurotransmisores
- Son moléculas hidrofílicas
que se unen a receptores
celulares de superficie.
- Llevan señales entre
neuronas o de neuronas a
otro tipo de células blanco
como las musculares.
Hormonas peptídicas y factores de crecimiento
Eicosanoides
- Se incluyen: prostaglandinas,
prostaciclinas, tromboxanos y
leucotrienos.
- Actúan localmente como
señalización autocrina o
paracrina.
- La prostaglandin sintetasa es
blanco de la aspirina y otras
drogas antiinflamatorias no
esteroideas.
Hormonas vegetales
- Auxinas: Inducen
elongación, división
celular y diferenciación.
- Giberelinas: Inducen
elongación de tallos.
- Etileno: Induce
maduración de frutos.
- Citoquininas: Inducen
división celular.
- Ácido abcísico: Induce
el inicio de la dormancia.
MECANISMOS DE
TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL.
LOS SEGUNDOS MENSAJEROS:
CALCIO Y cAMP
- La mayoría de los receptores de superficie estimulan enzimas
intracelulares blanco, las cuales se acoplan directa o
indirectamente a los receptores por medio de proteínas G.
- Estas enzimas propagan y amplifican la señal iniciada por los
receptores.
- En la mayoría de los casos, una cadena de reacciones transmite
la señal desde la superficie celular a una variedad de blancos
intracelulares.
- Este proceso se conoce como transducción intracelular de
señales.
- Los blancos de tales vías de señalización incluyen factores de
transcripción que regulan la expresión genética.
- Las vías de señalización intracelular conectan entonces a la
superficie celular con el núcleo, llevando a cambios en la
expresión genética en respuesta a estímulos extracelulares.
La vía del cAMP: segundo mensajeros y fosforilación
de proteínas.
- ¿Cómo la epinefrina trasmite la señal para la degradación de
glucógeno a glucosa?
- En 1958 se descubrió que la acción de la epinefrina estaba
mediada por un incremento en la concentración de AMP cíclico
(cAMP).
- Esto llevó al concepto de que el cAMp es un segundo mensajero
en la señalización hormonal.
- El cAMP es formado a partir de ATP por acción de la adenilato
ciclasa y degradado a AMP por una cAMP fosfodiesterasa.
Regulación de la proteínquinasa A
o proteínquinasa dependiente de cAMP
La forma inactiva de la proteínquinasa A
consiste de dos subunidades reguladoras
(R) y dos subunidades catalíticas (C). La
unión del cAMP a las subunidades
reguladoras induce un cambio
conformacional que lleva a la disociación
de las subunidades catalíticas, las cuales
son entonces enzimáticamente activas.
- 1 molécula de epinefrina activa a un único receptor.
- Un receptor puede activar arriba de 100 moléculas de
proteína G.
- Cada molécula de proteína G estimula entonces la actividad
enzimática adenilato ciclasa, la cual puede catalizar la síntesis
de muchas moléculas de cAMP.
- Cada molécula de proteínquinasa A fosforila muchas
moléculas de fosforilasa quinasa, la cual a su vez fosforila
muchas moléculas de glucogeno fosforilasa.
- De esta manera, la unión de la hormona a un número
pequeño de receptores lleva a la activación de un gran
número de enzimas intracelulares blanco.
Inducción de la expresión
genética por AMP-cíclico
Regulación de la fosforilación de proteínas por la proteín
quinasa A y la proteín fosfatasa 1.
Hidrólisis de PIP2
Movilización de Ca2+ por IP3
Proteínquinasa dependiente
de C2+/calmodulina