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COMUNICACIÓN CELULAR
Evidencias de aprendizaje:
Al finalizar la actividad el estudiante podrá:
 Identificar los mecanismos que permiten que
ocurra la comunicación celular.
 Explicar la importancia de la comunicación
celular en el metabolismo.
En el laboratorio:
 Resuelve crucigrama, guía de estudio y una
hoja de trabajo, elabora mapas conceptuales
COMUNICACIÓN CELULAR
Ligando, señal
química
Células secretoras
Liberadoras de señales
quimicas o ligandos
Mensaje
Célula receptora
(blanco, diana
RECEPTOR
u objetivo)
R
R
R
Ligando: molécula capaz de ser
reconocida por otra provocando una
respuesta biológica
R
R
Tipos de comunicación
celular
 Endócrina
 Parácrina
 Autócrina
 Yuxtácrina (contacto célula
a célula o a MEC)
 Gaseosa: NO y CO
COMUNICACIÓN ENDOCRINA

La señal recorre cierta distancia
Ocurre entre células
a distancia
, por medio
a través
de la sangre
de señales químicas llamadas hormonas
Glándula
Producto secretorio
(hormona)
secretora
Molécula química se transporta en la
sangre desde la célula secretora a la
célula efectora
COMUNICACIÓN PARACRINA
 Ocurre entre células cercanas
o adyacentes
Neirotransmisores
Célula
presináptica
Célula
postsinaptica
Ejemplo de comunicación parácrina
 Sinapsis entre
neuronas:
a. NEURONA
presináptica
libera un neuro
transmisor y
b. postsináptica
que recibe el
estímulo.
c. Entre neurona y
fibra muscular.
COMUNICACIÓN AUTÓCRINA
Autoestimulación, la célula responde
a sus mismas señales: cascada de la
coagulación, células inmunitarias
Ejemplo de comunicación autócrina
a. El receptor ß1
postsináptico,
responde a la acción
biológica de la
noradrenalina.
b. El receptor α2
presináptico, actúa
como un auto
receptor, para regular
la secreción del
neurotransmisor
Comunicación yuxtácrina
 Por contacto con otras células o con la
matriz extracelular, mediante moléculas
de adhesión celular.
 Entre células homólogas es esencial para
control del crecimiento celular y
formación de los tejidos,
 Entre células heterólogas es muy
importante para el reconocimiento que
realiza el sistema inmune,
 Ocurre mediante uniones tipo Gap.
SECUENCIA DE EVENTOS EN LA
COMUNICACIÓN ENTRE CÉLULAS
 Síntesis de la señal química por la célula





secretora (emisora),
Exocitosis de la señal,
Transporte de la señal hacia la célula blanco o
diana (célula receptora),
Recepción del mensaje por proteínas
receptoras específicas en las células objetivo,
Cambios del metabolismo en célula receptora,
Finalmente eliminación de la señal.
Respuestas celulares a actividad
de las señales químicas
 Modificación de la actividad enzimática:
activándo o inhibiéndo procesos
 Cambios de la organización del
citoesqueleto: según necesidades
 •Cambios en la permeabilidad al paso de
iones por acción de neurotransmisores,
 Activación de la síntesis de ADN y ARN
 Activación o represión de los genes
Ligandos y Receptores
 Los ligandos: (1ros. mensajeros o señales
químicas), son moléculas de naturaleza
proteica o lípidos, ponen en contacto células
vecinas o distantes.
 Los receptores: Casi todos son proteicos, se
localizan, en la membrana, citosol, ó núcleo.
 Las células de mamíferos poseen diversos
tipos de receptores, por ejemplo:
a. de factores de crecimiento , hormonas,
b. acoplados a proteínas "G" o fosfolipasa C
Las señales químicas pueden ser:
HIDROFÍLICAS: de naturaleza protéica
 Son moléculas pequeñas de acción rápida, con
receptores de superficie (en la membrana)
a. Péptidos (insulina, glucagón= hormonas)
b. Derivadas de aminoácidos: adrenalina, histamina
acetil colina, serotonina (neurotransmisores).
HIDROFOBICAS: lípidos o sustancias lipofílicas
 Son moléculas grandes de acción lenta,
a. Con receptores intracelulares:
 Esteroideas, acido retinoico, tiroxina.
b. Con receptores de superficie:
 Prostaglandinas, leucotrienos,tromboxanos, etc.
Complejo ligando-receptor
Señal hidrofílica
Señal lipofilica
Receptor
extra celular
Receptor
intracelular
Activación de segundos
mensajeros
Citoplasma
El reconocimiento de la señal
 Los ligandos variados, forman complejos
con receptores específicos extra o
intracelulares
 Cada célula responde a un conjunto de
señales y es llamada célula objetivo, blanco,
diana o receptora de la señal.
 El complejo ligando-receptor transmite el
mensaje al interior de la célula para obtener
una respuesta biológica específica
(transducción de la señal).
LIGANDOS HIDROFÓBICOS
 Transporte por
Proteína transportadora en la sangre

Hormona
Receptor
citosólico
Núcleo
Receptor
nuclear

Complejo
Hormona receptor
Alteración de
la transcripción
de genes
específicos


proteínas
específicas,
Atraviesan
fácilmente la
membrana,
Receptores intracelulares,
No requieren 2dos.
Mensajeros,
Actúan en el nucleo
LIGANDOS HIDROFILICOS
 Interactúan con
receptores de
Complejo
Señal protéica
ligando receptor
superficie,
membralal
Receptor
de
superficie
 La señal no
entra a la célula,
 Utilizan 2dos.
mensajeros:
(AMPc, GMPc,
Ca++,IP3, Diacil
glicerol
Baja concentración
Alta concentración
de 2dos. mensajeros
de 2dos.
mensajeros
Variedad de Receptores
a. Extracelulares (ransductores de
señales hidrofílicas) son 3 grupos:
 Los que abren canales iónicos por efecto del
ligando (ionotrópicos)
 Acoplados a proteína G
 Receptores con actividad enzimática (de
tirosina cinasa)
b. Intracelulares: para señales
hidrofóbicas (citosólicos o
nucleares)
Los receptores son moléculas protéicas
Receptores acoplados a proteína G
 Llamados de superficie ó membranales
 Pueden estar apagados o encendidos
 Comunican con el citoplasma estimulando
proteínas G,
 Proteínas G por efecto del ligando unido al
receptor, se auto activan o desactivan.
 Proteína G, activada envía señales a
enzimas adenil ó guanil ciclasas que actúan
sobre ATP ó GTP
AMPc ó GMPc (2do.
mensajero o mensajero intracelular)
RECEPTORES DE MEMBRANA
(extracelulares o de superficie)
Señales
químicas
Receptores
 Son proteínas que
recocen moléculas
con señales, Ej:
hormonas protéicas,
o péptidos.
 La unión receptorseñal, produce
respuestas
específicas intra
celulares: señales
de transducción.
Transdución de señal hidrofílica
Receptores
Membranales
Ligando
Medio
extracelular
Proteína
G α
R
β
R
GTP
Citosol
Glucogenólisis
Fosforilación
de glucosa
b
Núcleo
Adenil
ciclasa
ATP
AMPc
R
Kinasas
AMPc
AMPc
R
M
e
m
R
r
a
n
a
R
Receptores hidrofílicos
 Forman canales iónicos
Receptor de
membrana
Señal de transducción
Ligando(1er. Mensajero)
GTP
Guanilil
ciclasa
GMPc = 2do.
mensajero




Transducción de la señal para ligandos
acoplados a protéina G
El efecto cascada que es disparado por la
proteína G activa,
La proteína G posee 3 subunidades
proteicas alfa, beta y gamma.
En su forma inactiva las 3 subunidades se
encuentran unidas, la alfa tiene el GDP.
El receptor activa la proteína G, la
subunidad alfa libera el GDP, pega GTP y
se separa de las subunidades beta y
gamma
Ejemplos de acción de la proteína G
Canal de potasio
dependiente de
proteina G
Apertura de canal de K
Prot. G
Ad. C
Receptores
acopladosaaproteína
proteínaGG
Receptores acoplados
(para adrenalina, glucagón, serotonina))
2. Receptores
de canal
Receptores
que abren canales
(acetiliónico
colina)
LIGANDO
Na+
Exterior
Citosol
Respuesta:
Apertura de canal
Receptores asociados a tirosina cinasa
(eritropoyetina, interferones)
Los receptores asociados a
tirosina cinasas:
 Son activados por factores de crecimiento
(ligandos, estímulos, señales químicas )
 Desencadenan cascadas de señalización
intracelular, similares a la proteína G
(fosforilaciones de treonina y serina)
 Regulan eventos transcripcionales
esenciales para la proliferación y
diferenciación celular (en primeras fases del
desarrollo embrionario)
Tirosina cinasas y Ras
 Ras son familias de proteínas adaptadoras
para la transducción de señales de la
membrana al citosol, para control de la
proliferación y diferenciación celular,
 Interactúan con proteínas G y desencadenan
la activación de segundos mensajeros que
pueden ser AMP, GMP, IP3 o DAG.
Receptores de actividad intrínseca
Receptores de ligandos
hidrofóbicos
 Son protéicos
 Su localización
es citosólica
o intranuclear,
 La interacción
hormona-receptor
desencadena
eventos de acción
lenta.
Ligando
esteroideo
R
R
R
R
Receptores
intracelulares
Segundos mensajeros
 Son moléculas que transmiten señales desde
ligandos extracelulares, al interior de la celula.
Variedad de segundos mensajeros
(o mensajeros intracelulares):
AMPC
activa variedad de kinasas
IONES CALCIO
Necesario para la
actividad del múscular
Inositol fosfato (IP3)
Diacil glecerol
Libera calcio
Activa proteinas kinasasc
Fosfolipasa C
familia de enzimas intracelulares y de
membrana en organismos eucariotas que
participa en los procesos de transducción de
señales Las fosfolipasas C participan en
el metabolismo de los fosfatidilinositol
bifosfato (PIP2) y las vías calcio-dependientes
de la señalización celular relacionados
con lípidos
Cataliza la reacción hidrolizando al fosfatidil
inositos en IP3 y DAGproductos de la reacción
son el inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) y
el diacilglicerol (DAG). Tanto el IP3 como el
DAG tienen funciones individuales, participando
en el movimiento de calcio dentro del citosol y
estimulando la fosforilación de las cadenas
ligeras de miosina, respectivamente.
Función de la fosfolipasa C
 La PLC participa en mecanismos
catalíticos que generan inositol
trifosfatos (IP3) y diacilglicerol (DAG).
Estas moléculas modulan la actividad de
proteínas hacia abajo en la cascada de
señalización celular. el IP3 es soluble y
difunde a través del citoplasma e
interactúa con receptores específicos
IP3 del retículo endoplásmico, causando la
liberación de calcio, elevando así las
concentraciones de calcio intracelular.
Síntesis de 2dos. mensajeros
 AMPc: por acción de la adenil ciclasa, a partir
de ATP.
 GMPc: por la guanil ciclasa a partir de GTP.
 CA++: liberado del retículo endoplásmico o
entra al citosol del espacio extra celular
al abrirse canales específicos.
 IP3 y Diacil glicerol: por hidrólisis del fosfatidil
inositol, por acción de la fosfolipasa C.
Algunas proteinas G usan como segundos
mensajeros
 Trifosfato de inositol (IP3)
 Diacil glicerol (DAG)s
Síntesis a partir del fosfatidil inositol por la
fosfolipasa C (fosfolípido de la membrana)
Fosfato de inositol
Fosfo
lipasa Cb
Proteína Gp
 El óxido nítrico (NO):
 Gas hidrofóbico sintetizado en distintas
células del organismo por la oxido nitrico
sintetasa a partir del aminoácido arginina,
 Esencial como molécula de señalización
celular, actúa como 1ro. Y 2do. Mensajero,
 Tiene un papel relevante en el cerebro y en el
sistema cardiovascular.
 Implicado en varias enfermedades debido a
déficit de producción o biodisponibilidad, Ej:
hipercoleresterolemia, diabetes, hipertensión,
envejecimiento, tabaquismo, disfunción eréctil
e insuficiencia cardiaca
Actividad de los antidepresivos (señales)
para estimular la actividad neuronal
Síntesis
de NO
Destino final de la señal
Eliminación:
 Por difusión hacia el espacio extracelualr
 Por inactivación enzimática:
colinesterasas, monoaminoxidasas (MAO)
entre otras.
 Por recaptación y degradación lisosómica.
TAREA
 Elabore un esquema de la interacción ligando-receptor
 Cuál es la diferencia entre 1ros. Y 2dos. Mensajeros?
 Qué relación existe entre proteínas G, adenil ciclasa y





segundos mensajeros?
A qué se debe que las señales hidrofóbicas no necesitan
segundos mensajeros?
Los receptores de ligandos lipofílicos se localizan sólo
intracelularmente?
Elabore un mapa conceptual que resuma la cascada de
eventos en respuesta a la acción de la adrenalina o
insulina,
Existen enfermedades asociadas a interrupción de
señalización por proteínas G en humanos?
Cuáles son y que función tienen los mensajeros
intracelulares?
Próxima semana
 Ciclo celular completo: interfase y mitosis
Hay laboratorio práctico: observación de
células en proceso mitótico y citocinesis
D
Gracias por su atención
Gracias por su atención