Tema 2 (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad de Valencia (UV)
Grado Biotecnología - 2º curso
Asignatura Biologia animal
Año del apunte 2016
Páginas 6
Fecha de subida 18/06/2017
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Profesor: Juan del Ramo
1º Cuatrimestre

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Noelia Joya, 2º Biotecnología Biología animal TEMA 2 Comunicación e integración 1. Tipos de señales fisiológicas 2. Comunicación entre células: señales locales, hormonas, neurohormonas y neurotransmisores.
3. Vías de las señales • Los efectos de las señales extracelulares se desencadenan después de la unión a receptores proteicos.
§ Moléculas de señalización hidrosolubles y liposolubles.
§ Proteínas receptoras implicadas en la señalización celular.
§ La transducción de señales celulares generalmente se relaciona con secuencias de efectos amplificadores.
4. Modulación de las vías de señalización.
• Los receptores presentan saturación, especificidad y competencia.
• Regulación hacia arriba o hacia abajo de los receptores.
• Finalización de las respuestas a una molécula señal.
5. Vías de control: respuestas y bucles de retroacción.
• Control local y control reflejo a larga distancia.
• Los bucles de retroacción negativa son homeostáticos.
• Los bucles de retroacción positiva no son homeostáticos.
1. Tipos de señales fisiológicas • Eléctricas: Cambios en el potencial de membrana de las células. Hay células excitables capaces de cambiar su potencial de membrana.
• Químicas: Mensajeros químicos liberados por la células al fluido extracelular.
Desde la perspectiva de la célula que recibe el mensaje, la señalización celular puede dividirse en tres etapas: la recepción de señales, la transducción de señales y la respuesta celular.
Cuando la recepción tiene lugar en la membrana plasmática, como se muestra aquí, la etapa de transducción generalmente es una vía de varios pasos, en la que cada molécula en la vía ocasiona un cambio en la siguiente molécula. La última molécula en la vía desencadena una respuesta celular.
2.
Comunicación entre células Tema 2: Comunicación e integración 5 Noelia Joya, 2º Biotecnología Biología animal Uniones hendidas: lo más unidas que pueden estar dos células. Transporta las cosas directamente.
CAMs: tienen conectores, uniones de sustancias que hacen que todas las células se desarrollen a la vez.
Sustancias paracrinas y autocrinas: las células utilizan sustancias autocrinas para autoregularse, haciendo que reaccione en otra parte de la misma célula, mientras que las paracrinas se producen en una célula y actúan en la de al lado (Ej: cuando nos hacemos una herida se produce una pequeña inflamación alrededor).
Neurotransmisores: la neurona libera un transmisor que se une a la célula del músculo, por ejemplo.
Hormonas y neurohormonas: hay neuronas que son capaces de producir hormonas que van a la sangre y llegan a una célula diana (en la única que hará efecto) y que actúan como una hormona. También tienen función de neurona normal.
Feromonas: sustancias que se liberan al ambiente y que normalmente sirven para atraer al sexo opuesto.
• Las citocinas pueden actuar como señales locales o de larga distancia. Se comportan como hormonas pero no tienen las mismas características.
o Todas las células nucleadas sintetizan y secretan citocinas como respuesta a un estímulo.
o En el desarrollo y diferenciación, las citocinas actúan como señales autocrinas o paracrinas.
o En situaciones de estrés e inflamación, algunas citocinas pueden actuar sobre células diana relativamente lejanas.
• ¿Qué diferencia a las citocinas de las hormonas? o Especificidad receptores. Las citocinas actúan sobre un grupo amplio de células diana. No son específicas en su actuación, pueden actuar en cualquier célula diana, no tiene que haber un receptor específico.
o Las citocinas no son producto de glándulas especializadas y se sintetizan bajo demanda. Se producen prácticamente en cualquier célula del cuerpo.
6 Tema 2: Comunicación e integración Noelia Joya, 2º Biotecnología Biología animal 3. Vías de las señales Hormonas liposolubles Hormonas hidrosolubles Las liposolubles cuando llegan (unidas a algo normalmente) se separan de aquello a lo que van unidas y atraviesan la membrana.
Pero también tienen receptores en la membrana de la célula: la hormona se une al receptor, hay cambios en el receptor y entonces se producen cambios dentro de la célula, pero no entra la señal dentro.
Se producen cambios dentro de la célula, pero la molécula no llega a entrar.
Receptores proteicos Canal regulado por ligando Receptor acoplado a proteínas G En un modelo operativo típico, en el momento en que se unen a sus ligandos, los canales regulados por ligando se abren para permitir que pasen los iones a través de ellos, lo que altera la carga eléctrica de las membranas.
Después de unirse a su ligando, los receptores acoplados a la proteína G interactúan con otras dos proteínas de membrana celular: una proteína G y una enzima, para activar sitios catalíticos de la enzima.
Tema 2: Comunicación e integración La actividad catalítica de la enzima conduce a la producción de AMP cíclico u otro segundo mensajero en el interior de la célula 7 Noelia Joya, 2º Biotecnología Biología animal Receptor enzimático Receptor integrina En este ejemplo relativamente sencillo, la unión con el ligando activa un sitio catalítico en la misma molécula.
La unión del ligando a integrinas modifica el citoesqueleto.
La activación del sitio catalítico en el interior de la célula conduce a la producción del segundo mensajero GMP cíclico.
Transducción y amplificación La transducción con amplificación de una señal de adrenalina (situación de estrés) conduce a la liberación de glucosa en el hígado.
La glucosa que tomamos al comer la digerimos y, al absorberla en forma de glucosa, esta se puede usar directamente para quemar en las células o almacenarse en forma de glucógeno en el hígado.
Cuando necesitemos utilizar el glucógeno más tarde, este se rompe gracias a la acción de una enzima, la adrenalina, que llega a las células hepáticas, se une al receptor y se producen reacciones en cascada que finalmente llegan a romper el glucógeno. Esto es la reacción a nivel celular.
8 Tema 2: Comunicación e integración Noelia Joya, 2º Biotecnología Biología animal 4. Modulación de las vías de señalización • Los receptores presentan saturación, especificidad y competencia o Varios receptores para un ligando. La respuesta de la célula diana depende del receptor y de las vías de respuesta. Una misma molécula señal tienen puede tener distintos efectos en distintos tejidos. No es la hormona la que hace el efecto, es el receptor al que se une el que realiza una respuesta.
o Ligandos múltiples para un receptor. Moléculas diferentes con estructuras similares pueden unirse a un mismo receptor.
§ Competición: cuando dos ligandos tienen igual afinidad al receptor, cuál se une depende del número de receptores y de hormonas.
Hay sustancias que hacen el mismo efecto que una hormona y otras que hacen el contrario.
Hay toxinas que taponan los neurotransmisores (antagonistas) y otras que los activan (agonistas).
• Regulación hacia arriba o hacia debajo de los receptores o Número finito de receptores.
o El número de receptores puede variar con el tiempo; los receptores son algo dinámico: se van cambiando constantemente.
§ Regulación hacia abajo: descenso en el número de receptores o en la afinidad de la unión.
§ Regulación hacia arriba: inserción de los receptores en la membrana celular.
• Finalización de las respuestas a una molécula señal o Las células deben ser capaces de determinar cuándo ha cesado la señal y detener la respuesta.
o La actividad del receptor puede pararse de diferentes maneras: § Destrucción o degradación del primer mensajero en el espacio extracelular. (EJ: Acetilcolinesterasa que degrada la acetilcolina).
§ Transporte del primer mensajero a células vecinas.
§ Endocitosis del complejo receptor-ligando completo. Se elimina el ligando y se reciclan los receptores por exocitosis.
Tema 2: Comunicación e integración 9 Noelia Joya, 2º Biotecnología Biología animal • Vías de control: bucles de respuesta y retroacción.
o Control local: las células cercanas al cambio inician la respuesta.
o Control reflejo a larga distancia: las células de un lugar distante controlan la respuesta.
§ Retroacción negativa (homeostática) § Retroacción positiva (no homeostática) “Las respuestas homeostáticas pueden ocurrir en pequeñas regiones localizadas del organismo o ser respuestas sistémicas de todo el organismo” La mayoría de los bucles de retroacción son homeostáticos.
Retroacción negativa • La variable fisiológica oscila alrededor del punto de ajuste y se estabiliza (HOMEOSTÁTICA) o Sensores de osmolaridad.
o Sensores para el descenso de oxígeno.
Distinta sensibilidad de los sistemas biológicos Retroacción positiva • La respuesta fisiológica refuerza el estímulo, desestabiliza la variable (NO HOMEOSTÁTICA) • Aumenta más el estímulo, lo que aumenta la señal y esta aumenta el estímulo. Así sucesivamente.
• El sistema fuera de control necesita una intervención externa para pararlo o Ciclo de Hodgkin (despolarización) o Contracciones uterinas en el parto de mamíferos 10 Tema 2: Comunicación e integración ...

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