SEMANA 12RECEPCIÓN CELULAR. MECANISMOS MOLECULARES

1. Las células se comunican de maneras que se asemejan a la comunicación humana. Decida cuál de las siguientes formas de comunicación humana son análogas a la comunicación autocrina, paracrina, endocrina, y la señalización sináptica de las células, explique:

a. Una conversación telefónica. b. Hablar con personas durante una fiesta. c. Un anuncio en la radio. d. Hablar consigo mismo.

Endocrinas:• Distancias largas- Ya que las moléculas son sintetizadas y posteriormente

liberadas al torrente sanguíneo.• Especifico-son distancias largas.• Hormonas-Células animales más de 50.

Paracrinas:• Células cercanas - Actúa en células vecinas -Se difunden los ligandos en espacio extracelular • Procesos inflamación -Controla la inflamación en el sitio de infección• Proliferación celular -Controla la proliferación e heridas en vías de cicatrización

Autocrina:• Distancias Largas- ya que viaja por el axón• Rápida y especifica -No es de manera amplia Sinapsis• Conversión de señales -Al llegar al final del axón pasa de eléctrico a químico• EspecificIdad Menor-No compite con otras moléculas

Señalización sináptica:• Ligando en la membrana-No requiere liberación de moléculas(ligando)

Tipo de comunicación Comunicación humana

señalización sináptica (neuronal) Conversación telefónica

Autocrina Hablar consigo mismo

Endocrina Un anuncio de radio

Paracrina Hablar con personas durante una fiesta

2. ¿Qué entiende por transducción de la señal? Señale ejemplos.

La transducción de señales a nivel celular se refiere al movimiento de señales desde fuera de la célula a su interior. 

El movimiento de señales puede ser simple, como el asociado a las moléculas del receptor de la acetilcolina: receptores que se constituyen en canales los cuales, luego de su interacción con el ligando, permiten que las señales pasen bajo la forma movimiento de iones al interior de la célula. Este movimiento de iones da lugar a cambios en el potencial eléctrico de las células que, a su vez, propaga la señal a lo largo de ésta. 

Una transducción de señal más compleja involucra el acoplamiento del ligando y su receptor a muchos eventos intracelulares. Estos eventos incluyen fosforilaciones por cinasas de tirosina y/o cinasas de serina/ treonina. Las fosforilaciones de las proteínas cambian sus actividades enzimáticas y las conformaciones de las proteínas. El resultado eventual es una alteración en actividad celular y cambia en el programa de los genes que se expresan dentro de las células.

Ejemplos: • Sistema GABA-receptor postsináptico del canal iónico de calcio• Activación de células T mediada por receptor T Activación mediada por receptor de las fosfolipasas

3. ¿Cómo el uso de una cascada de reacción resulta en la amplificación de una señal? ¿Cómo aumenta las posibilidades de regulación metabólica?

La unión del inductor al receptor de membrana activa a varias proteínas G, cada proteína G puede activar a su vez una AC por un período prolongado, generándose muchas moléculas de AMPc, cada molécula de AMPc activa una proteinquinasa A, que a la vez pueden fosforilar muchas moléculas de enzima, activándolas. Cada enzima puede producir muchas moléculas de producto.

Un ligando interactúa con su receptor de membrana, la señal es transmitida al interior de la célula.

Ocurre una cascada de eventos, este es un proceso de transformación, transmitir, amplificar, distribuir y modular.

Se activan proteínas G Generan moléculas AMPc Activan PKA Fosforila enzimas

4. ¿Cuál es el mecanismo de la formación del segundo mensajero Inositol tri-fosfato (IP3)? ¿Cuál es la relación entre la formación de IP3 y una elevación de calcio intracelular? ¿Cómo es que la concentración calcio iónico (Ca+2) del citosol se mantiene a un nivel tan bajo? ¿Cómo afecta el cambio de concentración calcio iónico en respuesta a los estímulos? Existen dos rutas principales de transmisión por medio de segundos mensajeros:

• La primera vía utiliza como segundo mensajero al adenosin monofosfato cíclico (AMPc). El AMPc es generado por la enzima amplificadora Adenilato ciclasa.

• La segunda vía utiliza una combinación de tres segundos mensajeros: iones calcio (Ca2+), inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). En este caso la enzima amplificadora es la fosfolipasa C que genera el IP3 y el DAG a partir del fosfolípido de membrana el fosfatidil inositol difosfasto (PIP2). El IP3 provoca la liberación del Ca++ intracelular, de sus reservorios, como por ejemplo el REL.

• El Inositol trifosfato (IP3), provoca la liberación de Ca2+ del retículo endoplásmico liso (REL)

• EL IP3 provoca la apertura de los canales de Ca2+ dependientes de ligando (en este caso el IP3) del REL (retículo endoplásmico liso). Esto provoca la salida del Ca2+del REL hacia el citosol. El calcio citosólico se comporta como segundo mensajero.

5. Los receptores nucleares tienen un sitio de unión para una molécula señal y para una secuencia de ADN. Cómo es posible que receptores nucleares idénticos en diferentes células puedan activar genes diferentes cuando se unen a una misma molécula señal?

Distinto tipo de célula responde a la misma señal de diferente manera.

Por ejemplo: la acetil colina es una molécula señalizadora pero con distintos receptores tiene una distinta función.

Los receptores nucleares se unen en secuencias especificas del ADN regulados por el ligando que le corresponde.

A pesar de que diferentes tipos de células tengan receptores nucleares idénticos, el conjunto de genes que regula el receptor es diferente en cada tipo de célula.