3mod LAAP-ANº12 4º MÓDULO BIOLOGIA GUIANº3

I. MUNICIPALIDAD DE PROVIDENCIA
CORPORACIÓN DE DESARROLLO SOCIAL DE PROVIDENCIA
LICEO POLIVALENTE ARTURO ALESSANDRI PALMA
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
PROFESORA: KARINA CARCASSON BARRIOS.
E- MAIL DE CONTACTO: [email protected]
GUIA Nº3 DE APRENDIZAJE
NM4 BIOLOGÍA MÓDULO
SECTOR: BIOLOGÍA MÓDULO
Nivel/curso: NM4
PROFESOR-A: KARINA CARCASSON BARRIOS
Plazo: 26 de Octubre
UNIDAD TEMÁTICA: INTEGRACIÓN CÉLULA – ORGANISMO.
CONTENIDO: RECEPCIÓN Y TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES
APRENDIZAJE ESPERADO:
 Entender los diferentes mecanismos de transmisión e interpretación de señales que permiten
la comunicación celular.
NOMBRE: ________________________________________CURSO: 4º D Fecha: ___/___/2011
INSTRUCCIONES
Estimado alumno:
La presente guía es de aprendizaje, por ello ten en cuenta lo siguiente:
 Léela atentamente, compleméntala con la bibliografía sugerida y después realiza las
actividades propuestas.
 Realiza un glosario con 20 términos o conceptos.
 Para comprobar tus respuestas, selecciona los recuadros en blanco y cambia el color de la
fuente y así podrás leer la respuesta
 Debes registrar tus respuestas en este documento (impreso) y archivarlo en una carpeta.
 Administra tu tiempo de realización de la guía con intervalos de descanso, para que tu trabajo
sea efectivo.
Tu compromiso real y efectivo es fundamental para avanzar
en la construcción del conocimiento
CONTINUANDO CON TU APRENDIZAJE…
Hasta el momento hemos visto que nuestras células están constantemente comunicándose entre
ellas, dentro de nuestro organismo, pero ¿qué sucede dentro de la célula cuando la
molécula señal se une a su receptor?
¡¡¡Recordemos el siguiente proceso!!!
Cuando estudiamos la contracción muscular vimos que la comunicación o sinapsis se producía entre
dos células, una neurona y una fibra muscular y, si vemos detalladamente qué tipo de comunicación
celular ocurre entre ellas, cuál es la molécula señal que se une a un determinado receptor, qué
respuesta se produce, entre otras características de este proceso, tendremos lo siguiente:
O Ubicación de los receptores para el
O Tipo de comunicación celular:
neurotransmisor:
receptor
de
secreción de señales entre neurona y
membrana.
fibra muscular (paracrina o uniones
sinápticas)
O Molécula
señal:
Acetilcolina
(neurotransmisor).
NM4
MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
1
CONTINUEMOS….
¿Te recuerdas de todos los procesos que ocurrían dentro de la fibra muscular, una vez que se une el
ligando con su receptor, con el fin de producir la respuesta de la contracción muscular? A lo mejor no
te acuerdas de cada uno de ellos y el orden en que ocurrían, sin embargo de lo que te debes acordar
es de cómo comienza y cómo termina, pero ¿qué pasaba entre medio?
A continuación te invito a conocer qué ocurre dentro de las células una vez que llega la señal y antes
de que se produzca la respuesta en dicha célula.
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES
Luego que la señal extracelular se une a su receptor ubicado en la membrana plasmática, ésta
debe ser transformada en una respuesta celular, a este proceso se le denomina transducción de
señales. Ésta involucra una serie de reacciones intracelulares gatilladas por la unión de la señal al
receptor.
SEÑAL
EXTRACELULAR
+
RECEPTOR
transducción de
señales.
RESPUESTA
CELULAR
Entre estas reacciones está el cambio en la concentración de ciertas moléculas
citoplasmáticas llamadas segundos mensajeros. Estas moléculas actúan como señales
intracelulares que pueden activar o inhibir enzimas y proteínas que participan en las reacciones
involucradas en la respuesta de la célula blanco.
Los segundos mensajeros más comunes son:





AMP cíclico (AMPc)
GMP cíclico (GMPc)
ion calcio (Ca+2)
diacilglicerol (DAG)
trifosfato de inositol (IP3).
Los receptores de superficie celular pueden utilizar distintos mecanismos de transducción se señales,
lo que permite distinguir por lo menos tres grupos de receptores:
1. receptores asociados a un canal iónico.
2. receptores con actividad enzimática.
3. receptores asociados a proteína G.
Receptores asociados a un
canal iónico: corresponden a proteínas
transmembrana que se organizan a una
estructura con forma de canal que cruza la
membrana plasmática y permite el flujo de
iones a través de ella. Cuando la molécula
señal se une al receptor, este sufre un
cambio conformacional que lo abre y permite
la entrada de iones al citoplasma.
NM4
MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
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ACTIVIDAD Nº 1: Describe el proceso de activación del canal iónico que aparece en la imagen.
R: En ausencia de la molécula señal acetilcolina, el canal iónico se encuentra cerrado o
inactivado, por lo cual no se produce el flujo de iones hacia el interior del citoplasma. Una vez que
llega el ligando, acetilcolina, se une a sitios específicos provocando un cambio conformacional en
el receptor, produciéndose de esta forma la apertura del canal iónico o activación, ingresando los
iones sodio y calcio a la célula.
Receptores
enzimática:
con
actividad
son
proteínas
transmembrana
que
tienen
actividad
enzimática en su región citoplasmática, que
se activa una vez que la señal extracelular
se une al receptor.
Por
lo
general,
estos
receptores
corresponden a proteínas quinasas, es
decir, son enzimas que añaden un grupo
fosfato, que extraen del ATP, a proteínas,
reacción
llamada
fosforilación.
La
fosforilación regula la actividad de
numerosas proteínas celulares, pudiendo
activar o inhibir su función.
ACTIVIDAD Nº 2: responde las siguientes preguntas:
1. ¿Qué son las proteínas quinasas?
R: son enzimas que tienen la capacidad de añadir grupos fosfatos a otras proteínas, siempre y
cuando hayan sido activadas por la molécula señal.
2. ¿Qué regula la fosforilación?
R: Por medio de la fosforilación se puede regular la actividad de otras proteínas que se
encuentran en la célula, ya sea se pueden activar o inhibir sus funciones.
3. ¿Qué segundo mensajero aporta el grupo fosfato?
R: El segundo mensajero que aporta el grupo fosfato para llevar a cabo el proceso de
fosforilación es el ATP.
Receptores asociados a
proteína G: son proteínas
transmembrana que en su
porción
extracelular
se
ensamblan a las moléculas señal
lo que provoca que su región
intracelular interactúe con una
proteína GTPasa o proteína G.
Esta proteína, debido a la unión
señal-receptor, sufre un cambio
conformacional que la activa.
MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
La proteína G activada,
a su vez,
regula la actividad de enzimas
implicadas en la generación de
NM4
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PARA COMPLEMENTAR TU APRENDIZAJE ACCEDE A ESTE LINK EN DONDE SE
MUESTRA DE MANERA ANIMADA LA ACTIVACIÓN DE LA PROTEÍNA G.
http://www.youtube.com/watch?v=JeFXtpPQXjY&NR=1
ACTIVIDAD Nº 3: Integremos lo que has aprendido hasta el momento, completando la siguiente tabla
con la información que falta. Para cada pregunta responde considerando el tipo de receptor
Receptores
Preguntas
¿A qué estructura se
une la molécula
señal una vez que
llega?
Qué sucede cuando
se une la molécula
con el receptor
Asociados a un canal
iónico
Receptor
(proteína
transmembrana)
Ocurre
un
cambio
conformacional,
provocando la apertura
del canal.
¿Qué sucede al Aumenta
la
interior de la célula? concentración
iónica,
producto del ingreso
masivo de iones.
Nombre
de
la Acetilcolina
molécula señal
Con
actividad
enzimática
Receptor
(proteína
transmembrana)
Asociados
a
proteínas G
Receptor
(proteína
transmembrana)
Se activa la actividad Activa a la proteína G,
enzimática del receptor.
la que sufre un cambio
conformacional.
Comienza la fosforilación La proteína G activa a
de proteínas
la enzima adenilato
ciclasa.
Factor de crecimiento
Adrenalina
¿Qué es la proteína G?
•
•
•
•
•
•
Es una proteína transductora.
Se une a los nucleótidos de guanina, guanosina trifosfato (GTP) y guanosina difosfato (GDP),
Poseen tres subunidades, alfa, beta y gamma.
La subunidad alfa puede unir GTP y también puede degradarlo (actividad GTPasa)
produciéndose GDP.
El dímero beta-gamma mantiene a la proteína G unida a la membrana.
Solo pueden activarse cuando unen Guanosin trifosfato (GTP).
Existen dos tipos de Proteínas G, las proteínas G estimuladoras (Gs y Gq)
y las proteínas G inhibitorias (Gi)
Proteína Gs
+
[AMPc] en el interior celular
GTP
activa a la adenilato ciclasa
Proteína Gi
+
[AMPc] en el interior celular
GTP
inhibe a la adenilato ciclasa
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MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
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Proteína Gq
+
[Ca+2] [DAG] [IP3]en el interior
celular
GTP
Activa a la fosfolipasa C
AMPLIFICACIÓN DE SEÑALES INTRACELULARES.
La unión específica entre la molécula señal y su
receptor gatilla una cascada de reacciones
intracelulares
donde
participan
variadas
proteínas celulares.
Éstas son una serie de reacciones donde el
producto de una reacción activa o inhibe a las
enzimas que participan en el paso siguiente.
Por ejemplo:
1.- Una molécula señal se une a su receptor
en la membrana plasmática.
2.- Activa a una molécula de proteína G.
3.- Ésta activa una enzima que cataliza la
formación de muchas moléculas de segundo
mensajero (AMPc).
4.- Éstos activan a una enzima quinasa, la
que fosforila a un gran número de moléculas
de enzimas, las que de esta forma son
activadas.
5.- Cada una éstas enzimas cataliza la
formación de muchas moléculas de producto
que participan en la respuesta celular.
PARA VER DE FORMA ANIMADA LA AMPLIFICACIÓN DE SEÑALES VISITA ESTE LINK
http://www.youtube.com/watch?v=DUrzb9_9JZ8
ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN
ACTIVIDAD Nº4: Pon a prueba tus conocimientos.
A continuación aparecen diversas situaciones hipotéticas, en las cuales deberás responder qué
efecto tendrá en el proceso.
Para cada situación antepone el siguiente encabezado ¿Qué sucedería en una célula si…..?
Situación
Respuesta (efecto)
1. no
existe
la
molécula No habrá activación del receptor.
inductora
2. no hay GTP:
La proteína G no podrá ser activada.
3. está activada la proteína Gi
Inhibe la actividad de la adenilato ciclasa, provocando la
disminución de AMPc intracelular.
4. no se forma AMPc
No se producirá la activación de proteínas quinasas.
5. la proteína quinasa no No se activarán las enzimas que catalizan la formación de
fosforila a otras proteínas
producto en esa célula.
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MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
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Luego de responder tu evaluación debes enviarla al correo:
[email protected]
Fecha de entrega 26 de Octubre de 2011, 16:00 hrs
consultas hasta el día 21 de Octubre, Parroquia Italia, metro
Bustamante, en horario y día asignado
Realiza un diseño experimental que responda a la siguiente pregunta
•
•
En un laboratorio se tienen tres tubos de ensayos A, B y C, cada uno contiene un
tipo de Proteína G, pero por olvido del científico no fueron rotulados.
¿Qué procedimiento realizarías para saber en que tubo de ensayo se encuentra
cada proteína G?
RÚBRICA DISEÑO EXPERIMENTAL ACTIVIDAD DE EVALUACIÓN
CRITERIOS
PLANTEAMIENTO
DEL
PROBLEMA
HIPÓTESIS
PROCEDIMIENTO
CONCLUSIONES
RESPUESTA A LA
PREGUNTA
PLANTEADA
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Tiene originalidad, es
una
propuesta
ingeniosa. Indica el
material a utilizar.
Expresa
las variables que se
van a poner a
prueba.
Es congruente al
problema planteado.
Presenta
argumentos.
Menciona el material
que
se
va
utilizar
y
describe claramente
el
procedimiento que va
a seguir.
El alumno concluye
con argumentos la
razón
científica
de
la
hipótesis,
reuniendo
todos
los
datos
experimentales
y
teóricos.
La respuesta muestra
un
entendimiento
completo
de
los
conceptos
y
los
PUNTAJE
3
2
Tiene originalidad, Tiene poca originalidad,
es una propuesta no es una propuesta
poco
ingeniosa. ingeniosa. No aparece
Falta
nombrar el material a utilizar.
algún
material. Expresa solo 1 variable
Expresa al menos de las que se van a
2 variables que se poner a prueba.
van
aponer
a
prueba.
1
No tiene una
propuesta.
No
expresa
las
variables que se
van a poner a
prueba
Es
poco
congruente
al
problema
planteado.
Presenta algunos
argumentos.
Menciona
el
material que se va
utilizar, pero no
describe
claramente
el
procedimiento que
va a seguir.
El alumno presenta
una
buena
conclusión pero sin
argumentos.
No es congruente al
problema planteado,
aunque NO presenta
argumentos
No
presenta
hipótesis o no
tiene nada que
ver con el tema.
No menciona el
material que se va
utilizar y el
procedimiento no
sigue los pasos
secuenciales en
forma clara.
El alumno presenta una
conclusión
deficiente
en
donde
no
da
argumentos.
No menciona el
material y no
describe
el
procedimiento.
La
respuesta
contiene
una
explicación clara y
efectiva que detalla
. La respuesta omite
detalles que
indican
que el problema no fue
comprendido
La respuesta es
completamente
incorrecta y no es
posible
MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
El alumno no
tiene conclusión
o no tiene nada
que ver con el
tema a tratar.
6
ORDEN/
ORGANIZACIÓN
Puntaje máximo
24 puntos
NM4
procedimientos para
resolver el problema.
El
trabajo
es
presentado de una
manera
ordenada,
clara y organizada
que es fácil de leer
cómo se resolvió el
problema.
El
trabajo
es
presentado de una
manera ordenada y
organizada que es,
por lo general, fácil
de leer.
100% = 24 puntos = nota 7.0
60% = 18 puntos = nota 4.0
claramente.
El
trabajo
es
presentado en una
manera
organizada,
pero puede ser difícil
de leer.
MÓDULO BIOLOGÍA – Recepción y traducción de señales
interpretarla con
claridad.
El trabajo se ve
descuidado
y
desorganizado.
Es difícil saber
qué información
está relacionada.
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