BIO 141C COMUNICACIÓN CELULAR I - Profesora: Marisol Espinosa

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BIO 141C COMUNICACIÓN CELULAR I - Profesora: Marisol Espinosa
BIO 141C
COMUNICACIÓN CELULAR I

 Profesora: Marisol Espinosa
BIO 141C COMUNICACIÓN CELULAR I - Profesora: Marisol Espinosa
Las principales proteínas de membrana

Extracelular

                                                                            Unida a
                                                                       fosfatidil inositol
Intracelular                                Proteína          Proteína
                                            periférica     unida por prenil

                     Proteínas integrales      Proteínas unidas por lípidos
Señalización célula-célula

Torrente sanguíneo

                       Célula Blanco

                                              Células blanco

             Hormonas                  3
                                           Mediadores locales
SEÑALIZACIÓN DEPENDIENTE DEL
    CONTACTO JUXTACRINA

Célula con la señal                           Célula Blanco

      Señal unida a
      la membrana
        Figure 15-4a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
RECEPTORES DE SUPERFICIE

                                                                      Membrana plasmática

            Receptor de superficie

         Molécula señalizadora
             hidrofílica                                                        Cél l blanco
                                                                                Célula bl
Figure 15-3a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Laa se
     señalización
        a ac ó intracelular
                   ace u a
                                Ligando
                                  g
                           (Primer mensajero)

                    Receptor
                                        Citoplasma
     Unión
Ligando Receptor
Ligando-Receptor

                               Respuesta celular

                                          NÚCLEO

     Transducción
      (segundos
     mensajeros)                     Cambios en la
                                    Expresión génica
Señal extracelular
                                                                              Receptor
                                                                             Membrana plasmática
                                                                              de la célula blanco

                                                                       Proteínas de señalización
                                                                             intracelulares

                                                                              Proteínas efectoras

                        Metabolismo
                        M  t b li             Expresión
                                              E      ió         Movimiento
                                                                M   i i t
                          alterado              génica            celular
Modificado de Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Mensajeros Primarios (ligandos)
- Factores
  F t      d crecimientos
           de    i i t (EGF,
                          (EGF NGF,
                               NGF TGF,
                                      TGF PDGF,
                                            PDGF etc)
                                                    t )
- Hormonas (Estrógeno, Auxinas, Giberelinas, Insulina, etc)
- Neurotransmisores (Dopamina, acetilcolina, glutamato, etc)

             Segundos mensajeros
             - Oxido Nítrico
             - AMP cíclico (cAMP)
             - Inositol-3-fosfato (IP3)
             - Diacilglicerol (DAG)
             - Calcio (Ca+2)
RECEPTORES DE SUPERFICIE

                                                                      Membrana plasmática

            Receptor de superficie

         Molécula señalizadora
             hidrofílica                                                        Cél l blanco
                                                                                Célula bl
Figure 15-3a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
RECEPTORES INTRACELULARES
                                         Molécula señalizadora
                                             hidrofóbica

                                                                   Célula
                                                                   blanco
   Proteína
transportadora
          d

                                                       Núcleo
Receptor intracelular
           Figure 15-3b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
H
Hormonas li fíli
         lipofílicas

     Harper’s Bioquímica
Amplificación de una señal externa            Número de moléculas
                                                        activadas

                                                            1
                            Ligando

                                                           102

 Segundo mensajero                                         104

Interruptor molecular

                                                           105

                                                          108
                                      (Proteínas efectoras)
Un ligando puede actuar lenta o rápidamente para cambiar el comportamiento de una
célula blanco

                                         Mensajero primario (ligando)

                         Señalización                               Receptor de
                         intracelular                               superficie
                                                                                          Núcleo

                                 Se altera la
       Rápido                    función de                                                        Lento
       < s-min                   la proteína                                                       min hs
                                                                                                   min-hs
                                                           Se altera la Síntesis de proteínas

                                     SE ALTERA LA MAQUINARIA CITOPLASMÁTICA

                                       SE ALTERA ELCOMPARTAMIENTO CELULAR
Figure 15-6 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science
2008)
Dependencia de una célula animal a múltiples señales extracelulares

                                        SOBREVIVE

                                          DIVISIÓN
                                            VSÓ

                                     DIFERENCIACIÓN

                                          MUERTE

Figure 15-8 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Diferentes tipos de células responden diferencialmente al mismo ligando
                  Acetilcolina                                           Músculo cardiaco

                                                                       Receptor

                 Músculo esquelético                                 Acetilcolina

                                                                                          R l j ió
                                                                                          Relajación

                                                                       Glándula salival

                                                                                            S
                                                                                            Secreción
                                                                                                  ió
                                        Contracción
Figure 15-9 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Unión del
              Ligando con
              Su receptor

Enzimas que forman el segundo mensajero
         (TRANSDUCCIÓN)

    Aumento del segundo mensajero
“Interruptores”
                              Interruptores moleculares

                     Proteína             Proteína                              Unión      Hidrólisis
                     quinasa              fosfatasa                             de GTP     de GTP

A. SEÑALIZACIÓN POR FOSFORILACIÓN                                     B.   SEÑALIZACIÓN POR UNIÓN A GTP

Figure 15-18 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Mensajeros Primarios (ligandos)
- Factores
  F t      d crecimientos
           de    i i t (EGF,
                          (EGF NGF,
                               NGF TGF,
                                      TGF PDGF,
                                            PDGF etc)
                                                    t )
- Hormonas (Estrógeno, Auxinas, Giberelinas, Insulina, etc)
- Neurotransmisores (Dopamina, acetilcolina, glutamato, etc)

             Segundos mensajeros
             - Oxido Nítrico
             - AMP cíclico (cAMP)
             - Inositol-3-fosfato
               I it l 3 f f t (IP3)
             - Diacilglicerol (DAG)
             - Calcio (Ca+2)
Papel del óxido nítrico (NO) en la relajación del músculo liso

                Células del músculo liso

                                        Interior del
                                        Vaso sanguíneo

                              Nervio
                              Ne vo
                                                                       Célula endotelial
Figure 15-12a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
P l ddell óxido
   Papel     ó id nítrico
                   í i (NO) en la
                               l relajación
                                   l j ió del
                                            d l músculo
                                                 ú l liso
                                                        li

                     Terminal
                     nervioso

                                                          NO unido a
                      Enzima NOS activada                guanilil ciclasa

                                Difusión rápida a                           La célula muscular
                                  través de las                                  se relaja

           Célula                  membranas                                         Célula
          endotelial                                                                muscular

Figure 15-12b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Si
                Sinapsis
                      i

Punto de contacto especializado entre las
membranas de dos células diferentes, pero
              conectadas
SINAPSIS
                                                                      Sinapsis

                                                                         Célula blanco
                                          Neurotransmisor

Figure 15-4c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Sinápsis eléctrica

  Neurona
Pre-sináptica
                                                      Conexinas
                                                                  Conexón

                      Impulso
                      nervioso
                          i

                                         Unión tipo
                                           GAP

       Neurona
     Post-sináptica
                                              Uniones en hendidura (GAP)
Sinápsis química

                       Vesículas presinápticas
Vesículas
    í     sinápticas
           i á i
   que contienen
                                                  Membrana
el neurotransmisor                               Pre-sináptica

                                         Receptores
                                       post-sinápticos
Sinapsis
           p eléctrica y Sinapsis
                             p    q
                                  química

 las membranas celulares           las membranas celulares
 adyacentes están a ~3 nm          adyacentes están a ~30 nm

Una importante distinción es la distancia de separación
entre las dos membranas celulares en oposición.
Eventos
  e os Moleculares
        o ecu a es de u
                      una
                        aSSinapsis
                             aps s Qu   ca*
                                   Química

*(Sinapsis real:
0,5 - 3,5 ms)
Mensaje importante
•   Ligando (Hormona)
•   Receptor (membrana o intracelular)
•   Transducción de señal
•   Segundo mensajero (señal intracelular)
•   Sinapsis (química y eléctrica)
REFERENCIAS ÚTILES

     El Mundo de la Célula
     Becker y Colaboradores
        Capítulo 13 y 14

  Molecular Biology of the Cell
Alberts y Colaboradores 5ª Edición.
            Capítulo 15
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