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Resumen Cap. 11 Comunicación celular
Introducción



La comunicación celular es esencial para organismos multicelulares.
 Coordinación de actividades celulares.
La comunicación celular también es importante para organismos unicelulares como la levadura.
 Control del ciclo celular
 Reproducción sexual
El estudio de la comunicación celular en modelos unicelulares ha demostrado que los
mecanismos se han conservado evolutivamente.
Tipos de comunicación intercelular.


Contacto directo
o Uniones comunicantes – comunican los citoplasmas de células animales vecinas
o Plasmodesmatas – comunican los citoplasmas de células vegetales vecinas
o Contacto célula-célula – las células animales expresan receptores membranales
cuyos ligandos también están en la membrana plasmática de otras células
(glicoproteínas, polisacáridos, reconocimiento celular)
A través de moléculas secretadas
o Reguladores locales
 Autocrino – el mensajero secretado afecta a la célula que secreta el
mensajero y a las células vecinas.
 Paracrino - el mensajero secretado afecta a las células vecinas.
 Ej. factores de crecimiento, cicatrización de una herida.
 Sináptico – neurona libera el neurotransmisor al espacio sináptico. Las
neuronas se comunican con otras neuronas, células musculares y
glándulas.
o A larga distancia
 Endocrino – tejidos especializados (glándulas) secretan hormonas a la
sangre. La hormona se transporta a través del sistema circulatorio y llega
a todas las células. Solamente responden aquellas células que tengan
receptores para la hormona.
Pasos comunes a los trayectos de transducción de
señales.
1. Recepción – mensajero primario se enlaza a un
receptor en la célula blanco (target).
2. Transducción – el ligamiento del mensajero con el
receptor produce un cambio en conformación del
receptor que inicia la transducción de la señal.
Puede ocurrir en:
a. Un solo paso
b. Múltiples pasos
i. Cascada de transducción de señales.
ii. Las moléculas involucradas en la
cascada se conocen como proteínas de
relevo.
R. Ramirez
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Resumen Cap. 11 Comunicación celular

La cascada puede estar asociada a la producción de mensajeros
secundarios.
3. Respuesta celular – algunos ejemplos son
a. Regulación del ciclo celular
b. Contracción muscular
c. Regulación de trayectos metabólicos
Mensajero primario
 Ligando
 Molécula pequeña en comparación con el receptor (proteína)
 Tiene una estructura complementaria al sitio de enlace en el receptor.
 La relación entre ligando y receptor es específica.
 El ligamiento provoca un cambio en conformación en el receptor que inicia la transducción de
la señal.
 Tipos
o Permeables a la membrana plasmática – a traviesan la membrana plasmática y se
ligan a receptores intracelulares (en la mayoría de los casos)
 Esteroides (ejemplos: testosterona, estrógeno…)
 Gases (ejemplo: óxido nítrico…)
o Impermeables a la membrana plasmática – No pueden a travesar la membrana por lo
tanto su receptor se encuentra en la superficie de la célula.
 Proteínas o péptidos (ejemplo: insulina..)
 Otros (ejemplos: acetilcolina, epinefrina, dopamina…)

Mensajero secundario
 Son moléculas que se producen como parte de la cascada de transducción. Los mensajeros
secundarios se difunden a través del citoplasma y regulan la actividad de proteínas efectoras
que median el efecto celular.
 Ejemplos:
 AMP cíclico
 GMP cíclico
 Calcio
 Otros: derivados de lípidos (IP3 y DAG)
Tipos de receptores
 Membranales
o Se localizan en la membrana plasmática.
o Tipos generales
 Acoplados a proteína G
 Con actividad de cinasa de tirosina
 Canal iónico activado por ligando
 Intracelulares
o Se localizan dentro de la célula.
o El ligando es liposoluble y a traviesa la membrana plasmática.
o El ligando se asocia con el receptor (puede estar en el citoplasma o en el núcleo).
o El complejo ligando-receptor actúan como factores de transcripción en el núcleo,
regulando la expresión de genes asociados a la respuesta celular.
R. Ramirez
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Resumen Cap. 11 Comunicación celular
Comparación tipos de señalización
Receptores
acoplados a
proteína G
Ejemplo
Ligando
Recepción
Epinefrina y
regulación
del
metabolismo
de
glucógeno
en hígado
Epinefrina
se liga al
receptor
localizado
en la
membrana
plasmática
Transducción
Inicio
Cambio en
conformación
del receptor
expone dominio
de enlace para
la proteína G
Proteínas de
relevo
Proteína G
-está inactiva
ligada a GDP
-cuando se
liga al
receptor
activo se
sustituye el
GDP por GTP
y la proteína
G se activa.
-G-GTP se
desliga del
receptor y se
mueve en la
membrana
hacia proteína
efectora.
Ciclasa de
adenilato
-Enzima
efectora en la
membrana.
-activada por
la proteína G
activa
-cataliza la
síntesis de
AMPc
Cinasa de
proteínas A
-Enzima
citoplasmática
-Activada por
AMP
-Fosforila las
enzimas que
regulan el
metabolismo
de glucógeno.
Mensajero
secundario
AMPc
-Sintetizado
por la ciclasa
de adenilato en
respuesta a la
activación por
proteína G.
-AMPc se
difunde a
través del
citosol
Regula la
actividad de la
cinasa de
proteínas A
(PKA)
-Es degradado
por la enzima
fosfodiesterasa
de AMPc
-Dependiendo
de la cascada
pueden
producirse
otros:
liberación de
calcio, inositol
trifosfatado,
diacilglicerol
Respuesta
celular
Apagando la
señal
Fosforilación
de enzimas
que regulan el
metabolismo
de glucógeno.
-Inhibición de
la síntesis de
glucógeno.
-Estimulación
de la
degradación.
-Efecto final:
aumentar la
liberación de
glucosa hacia
la sangre
Inactivación del
receptor
Ligando se desliga
y se degrada.
-Cambio en
conformación del
receptor.
-No se liga al
receptor la proteína
G.
Inactivación de la
proteína G
-La proteína G
hidroliza a GTP
(GTPasa). Se
inactiva la proteína
G en presencia de
GDP.
Inactivación de la
Ciclasa de
Adenilato
-en ausencia de
proteína G activa
se inactiva.
Inactivación de
AMPc
-degradado por la
fosfodiesterasa
Regulación de las
enzimas
fosforiladas
-enzimas
fosfatasas
remueven los
grupos fosfato
-Dependiendo
de la cascada
la proteína G
regula la
actividad de
otras
proteínas
efectoras (ej.
Fosfolipasa C)
R. Ramirez
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Resumen Cap. 11 Comunicación celular
Comparación tipos de señalización
Receptores con
actividad de
cinasa de
tirosina
R. Ramirez
Ejemplo
Ligando
Recepción
Factores de
crecimiento
y regulación
del ciclo
celular
(PDGF)
-Cascada
asociada a
la mitosis
(mitogenactivated
proteinkinases)
PDGF se
liga al
receptor
localizado
en la
membrana
plasmática
Transducción
Inicio
Cambio en
conformación en
respuesta a
PDGF induce la
dimerización del
receptor (unión
de dos
subunidades).
-La dimerización
cataliza la
autofosforilación
de las regiones
citoplasmáticas
del receptor
(fosforilación de
residuos de
tirosina)
-El receptor
fosforilado es
reconocido por
proteínas de
relevo.
Proteínas de
relevo
Varias – Ras y
otras cinasas
-Cascada de
cinasas de
proteínas.
-La actividad
de cinasas
está regulada
por
fosforilación
en respuesta
a la activación
del receptor.
-incluyen
factores de
transcripción
que se
mueven al
núcleo
-este tipo de
señalización
está asociado
al
reclutamiento
de proteínas
que se
asocian al
receptor
activo
formando
andamios
(scaffold)
Mensajero
secundario
La cascada
asociada a la
mitosis es
independiente
de mensajeros
secundarios.
Respuesta
celular
Apagando la
señal
Factores de
transcripción
regulan la
expresión de
genes
involucrados
en el control
del ciclo
celular
(ciclinas)
Inactivación del
receptor
Ligando se desliga
y se degrada.
-Cambio en
conformación del
receptor.
-Se separan las
subunidad.
Fosfatasas
defosforilan.
Inactivación de
proteínas de
relevo-enzimas
fosfatasas
remueven los
grupos fosfato
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Resumen Cap. 11 Comunicación celular
Comparación tipos de señalización
Ejemplo
Ligando
Recepción
Canales iónicos
activados por
ligando
Acetilcolina
y
contracción
muscular
Acetilcolina
se liga al
receptor
localizado
en la
membrana
plasmática
Receptores
intracelulares
Estrógeno
División
celular
Estrógeno
se difunde
a través de
la
membrana
plasmática.
Se liga a
su receptor
que se
encuentra
en el
citoplasma.
R. Ramirez
Transducción
Inicio
Respuesta
celular
Apagando la
señal
Cambio en
conformación en
respuesta a
acetilcolina
produce la
apertura de un
canal iónico
Corriente
iónica
depolariza la
membrana
plasmática
muscular
produciendo
potenciales
de acción.
Estos
producen la
apertura de
canales de
calcio en el
ER.
Aumenta la
concentración
de calcio en
el citoplasma.
-Contracción
muscular.
Inactivación del
receptor
Ligando se desliga
y se degrada.
-Cambio en
conformación del
receptor.
-Se cierra el canal
-se cierran los
canales de calcio.
Se recaptura el
calcio.
Disminuye el calcio
en el citoplasma.
El ligamiento de
estrógeno al
receptor
produce un
cambio en
conformación
que provoca el
transporte del
receptorhormona al
núcleo.
En el núcleo
el receptorhormona
actúan como
factor de
transcripción.
Regulan la
expresión
genética de
genes
específicos
que
responden a
estrógeno.
División celular en
el seno.
Características
secundarias
femeninas.
Varios efectos.
Proteínas de
relevo
Mensajero
secundario
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Resumen Cap. 11 Comunicación celular
Ventajas de usar trayectos que consisten de múltiples pasos.
 Amplificación de la señal
o Un número pequeño de moléculas puede producir una respuesta grande.
 Provee oportunidades de coordinación y regulación de la señal.
¿Cómo distintas células pueden responder de forma diferente a la misma señal?
 Una misma célula puede responder de formas distintas al mismo mensajero.
o La respuesta de las células a un mensajero depende de las proteínas que esta
exprese.
o La expresión depende de la etapa del desarrollo y del ambiente en que la célula se
encuentre.
 Combinaciones distintas de mensajeros

Distintas células responden de forma distinta al mismo mensajero.
o En distintas células el mensajero puede asociarse a receptores distintos.
o En distintas células el receptor puede estar asociado a cascadas que involucran
distintas proteínas de relevo.
R. Ramirez
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