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UNIDAD 4:
SEÑALIZACIÓN CELULAR
SEÑALIZACIÓN CELULAR
El mecanismo básico
Requiere:
1. Un LIGANDO
(molécula señalizadora)
2. Un RECEPTOR
(molécula receptora) que
une al ligando
Conjunto de procesos o etapas que
ocurren de forma ordenada, por el que
una célula convierte una determinada
señal o estímulo exterior, en otra señal
o respuesta específica al interior de la
célula
3. Esta UNIÓN LIGANDORECEPTOR, convierte la
señal extracelular en una
señal intracelular.
4. La señal intracelular
origina una RESPUESTA
ESPECIFICA CELULAR
SEÑALIZACIÓN CELULAR
QUE SON LOS RECEPTORES CELULARES?
PROTEÍNAS presentes en la
MEMBRANA celular, que
INTERACTÚAN CON
MOLÉCULAS ESPECÍFICAS para
DESENCADENAR MECANISMOS
EN EL INTERIOR de la célula.
Presentes en:
Membrana plasmática
Membrana nuclear
Membrana de organelos
Citoplasma
QUE ES UN LIGANDO?
Son sustancias químicas llamadas MOLÉCULAS SEÑALIZADORAS (como
las hormonas o los neurotransmisores)
La unión de una molécula señalizadora a sus receptores específicos
desencadena una serie de reacciones en el interior de las células conocida
como TRADUCCIÓN DE SEÑALES
El resultado final de la traducción de señales es una RESPUESTA DE LA
CÉLULA
TIPOS DE RECEPTORES CELULARES
RECEPTORES EN LA SUPERFICIE CELULAR
 Moléculas SEÑALIZADORAS
HIDROFÓBICAS: Pueden difundir a
través de la membrana plasmática
 Se unen a receptores
intracelulares en el núcleo o en el
citoplasma de la célula blanco.
 Moléculas SEÑALIZADORAS
HIDROFÍLICAS : No tienen la
habilidad de difundir a través de la
membrana plasmática
 Necesitan de un RECEPTOR DE
SUPERFICIE CELULAR que genera
una señal intracelular en la célula
blanco
RECEPTORES INTRACELULARES
TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES
Una señal extracelular puede
producir cambios en el interior
de la célula sin que la señal
inicial pase a través de la
membrana plasmática
La traducción de señales se da
por medio de una CASCADA DE
SEÑALIZACIÓN
La cascada de señalización
permite la AMPLIFICACIÓN,
MODULACIÓN, Y LA
DISTRIBUCIÓN DE LA SEÑAL
dentro de la célula
ETAPAS DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR
1.
2.
3.
4.
5.
6.
SÍNTESIS: de la molécula señalizadora (ligando)
LIBERACIÓN: de la molécula señalizadora por la célula
TRANSPORTE: de la señal hacia la célula blanco
DETECCIÓN DE LA SEÑAL: por el receptor específico
RESPUESTA: cambio celular desencadenado por la unión receptor-ligando
FINALIZACIÓN DE LA SEÑAL: la respuesta celular es temporal
EXTRACELLULAR
FLUID
1 Reception
Plasma membrane
CYTOPLASM
2 Transduction
3 Response
Receptor
Activation
of cellular
response
Relay molecules in a signal transduction pathway
Signal
molecule
CARACTERÍSTICAS DE LA CASCADA DE SEÑALIZACIÓN
1. RECEPTORA: TRANSFERENCIA FÍSICA DE LA SEÑAL del
sitio de recepción – membrana plasmática o citosol –
hacia la maquinaria celular donde ocurrirá la respuesta.
2. TRANSDUCTORA: TRANSFORMACIÓN DE LA SEÑAL en
forma molecular con propiedad de provocar una
respuesta.
3. EFECTORA: AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL de una forma
suficiente para provocar la respuesta, de modo que muy
poca cantidad de moléculas es suficiente para provocar
una respuesta en la célula.
4. INTEGRADORA: DISTRIBUCIÓN DE LA SEÑAL hacia varios
sitios en el interior de la célula con el fin de influenciar
diversos procesos simultáneamente.
5. MODULADORA: MODIFICACIÓN O ALTERACIÓN de cada
etapa del proceso de señalización por otros factores
mientras se produzca la señal.
TIPOS DE SEÑALIZACIÓN
Moléculas señalizadoras actúan
a diferentes distancias sobre las
células blanco en el organismo
3. PARACRINA
2. ENDOCRINA
1. CÉLULACÉLULA
SEÑALIZACIÓN AUTOCRINA Y PARACRINA
AUTOCRINA:
Células responden a una
molécula señalizadora
producida por ellas
mismas.
PARACRINA:
La molécula
señalizadora es
producida por una
célula pero responden
las células adyacentes
SEÑALIZACIÓN ENDOCRINA
Moléculas señalizadoras son transportadas a través del sistema
circulatorio y actúan sobre células blanco alejadas.
Estas moléculas señalizadoras pueden necesitar o no receptor
especifico membranal para entrar en la célula blanco.
SEÑALIZACIÓN NEURONAL
La transducción de señales se dá través de axones y las moléculas
efectoras se liberan en las sinápsis (paracrina).
La señal se transmite a través de axones como un impulso
eléctrico que se convierte en la sinápsis en una señal química
conocida como neurotransmisión
RESPUESTA CELULAR ESPECÍFICA
SUPERVIVENCIA
PROLIFERACIÓN
DIFERENCIACIÓN
MUERTE CELULAR
RESPUESTAS CELULARES A LA SEÑALIZACIÓN
Dependiente del tipo celular, del estimulo y de la
especificidad ligando-receptor las respuestas celulares
luego de desencadenarse una cascada de señalización
pueden ser:
1. Cambios en la EXPRESIÓN GÉNICA
2. Alteraciones en la ACTIVIDAD METABÓLICA ENZIMÁTICA
3. Reorganización del CITOESQUELETO
4. Cambios en la PERMEABILIDAD de membranas
5. SÍNTESIS Y SECRECIÓN de hormonas o proteínas
6. Activación de la síntesis de DNA (DIVISIÓN CELULAR)
7. Muerte celular
SEÑALIZACIÓN ENDOCRINA: HORMONAS
El SISTEMA
ENDOCRINO es
un conjunto de
órganos y tejidos
del organismo
que liberan un
tipo de sustancias
llamadas
HORMONAS y
está constituido
además de éstas,
por células
especializadas
presentes en
GLÁNDULAS
ENDOCRINAS
CARACTERSITICAS DE LAS HORMONAS





Se producen en pequeñas cantidades
Se liberan al espacio extracelular
Viajan a través de la sangre
Afectan tejidos que pueden encontrarse lejos del punto de origen
Su efecto es directamente proporcional a su concentración
ESTEROIDEAS
Solubles en lípidos, se
difunden fácilmente hacia
dentro de la célula blanco.
Se unen a un receptor
dentro de la célula y viajan
hacia algún gen del núcleo
estimulando su
transcripción.
NO ESTEROIDEAS
Derivadas de aminoácidos. Se
adhieren a un receptor en la
membrana, en la parte externa de
la célula. El receptor tiene en su
parte interna de la célula un sitio
activo que inicia una cascada de
reacciones que inducen cambios
en la célula.
HORMONAS ESTEROIDEAS
Hormone
(testosterone)
1. Hormonas esteroideas
atraviesan la membrana
plasmática
Receptor
protein
Hormonereceptor
complex
mRNA
NUCLEUS
DNA
New protein
2. Se unen a receptores
intracelulares en el citoplasma:
SUPERFAMILIA DE LOS
RECEPTORES DE ESTEROIDES
3. El complejo esteroide-receptor
migra hacia el núcleo
4. En el núcleo actúan como un
complejo regulador del gen
activando la transcripción
génica.
ESTRÓGENO vs HORMONA TIROIDEA
El estrógeno se une a su
receptor (RECEPTOR DE
ESTROGENO INACTIVO)
El COMPLEJO ACTIVO se une
al DNA estimulando la
transcripción
El receptor de la Hormona
tiroidea se encuentra unido
al DNA de manera inactiva.
Cuando se une la hormona,
se activa la transcripción
CLASES DE RECEPTORES SEGÚN FUNCIÓN
Ligando se une
a un CANAL en
la membrana
Ligando se une
a un receptor
unido a una
ENZIMA
INTRACELULAR
Ligando se une
a un receptor
acoplado a
PROTEÍNA G
Ligando se une
a un receptor
tipo
INTEGRINA
1. CANALES IÓNICOS COMO RECEPTORES
Son PROTEÍNAS QUE CONTROLAN EL
PASO DE IONES, a través de
la membrana de toda célula viva.
Estos canales actúan como
COMPUERTAS que se cierran o se abren
en función de los estímulos externos
Existen algunas SUSTANCIAS TÓXICAS
PUEDEN DESACTIVAR su función natural.
2. VIA SEÑALIZACION MEDIADA POR PROTEÍNA G
ACTORES DE ESTA VIA:
1. Ligando
2. Receptores 7TM
3. Proteína G
4. Enzima: Adenilato Ciclasa
La unión del Ligando al
Receptor induce un
cambio
conformacional del
receptor, el cual se une
a la proteína G.
Transformar
ATP en AMPc
3. RECEPTORES TIROSIN QUINASA
VIAS DE TRANSDUCCIÓN DE LAS SEÑALES
CONSULTA: VALOR 15%
1. Buscar las moléculas involucradas en la ruta y
su ubicación celular
2. Especificar los pasos de la ruta
3. Indicar el resultado de la ruta
•OPCIÓN 1: VIA DEL AMPc
•OPCIÓN 2: FOSFOLIPIDOS Y CALCIO
•OPCIÓN 3: RAS, RAF y MAP QUINASAS